EP3464950A1 - Starter motor fitted with a pinion having at least one profiled tooth - Google Patents

Starter motor fitted with a pinion having at least one profiled tooth

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Publication number
EP3464950A1
EP3464950A1 EP17730869.9A EP17730869A EP3464950A1 EP 3464950 A1 EP3464950 A1 EP 3464950A1 EP 17730869 A EP17730869 A EP 17730869A EP 3464950 A1 EP3464950 A1 EP 3464950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plane
axis
tooth
pinion
cylinder
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Withdrawn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
EP17730869.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-François OEUVRARD
Loïc LEMAIRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP3464950A1 publication Critical patent/EP3464950A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • 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 or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0873—Profiling for improving axial engagement, e.g. a chamfer at the end of the tooth flank

Definitions

  • the present invention relates to a motor starter of a motor vehicle, said starter comprising a pinion adapted to be engaged with a ring of said heat engine and being provided with a profiled tooth.
  • Motor vehicles comprising a heat engine also include a starting device of this engine, called starter.
  • FIG. 1 shows a starting device 1 according to the state of the art for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • This device 1 comprises, firstly, a rotor 2, also called armature, rotatable about an axis X, and secondly, a stator 3, also called inductor, placed around the rotor 2.
  • This stator 3 has a yoke on which are fixed one or more pole pieces 4 for the introduction of an inductor coil 5.
  • the rotor 2 comprises a rotor body 7, and an armature winding 8 wound in notches of the rotor body 7.
  • This armature winding 8 forms, on either side of the rotor body 7, a front bun 9 and a rear bun 10.
  • the rotor 2 is provided, at the rear, with a collector 12 comprising a plurality of contact pieces electrically connected to the conductive elements, formed in the example in question by wires, of the armature winding 8.
  • a group of brushes 13 and 14 is provided for the power supply of the armature 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 a switch 17.
  • the brushes are for example four in number.
  • the contactor 17 comprises a terminal 29 connected via an electrical connection element, in particular a wire 30, to a power supply of the vehicle, in particular a battery 26.
  • the brushes 13 and 14 rub on the collector 12 when the rotor 2 is rotating.
  • the starting device 1 further comprises a launcher 19 slidably mounted on a drive shaft 18 and drivable in rotation about the X axis by the rotor 2.
  • a gear reduction unit 20 may be interposed between the rotor 2 and the drive shaft 18, in a manner known per se.
  • the launcher 19 comprises a driving element formed by a pinion 21 and intended to engage on a drive member 33 of the combustion engine.
  • This drive member is for example a ring gear.
  • the launcher 19 further comprises a freewheel 22 and a pulley washer 23 defining between them a groove 24 for receiving the end 25 of a fork 27.
  • This fork 27 is made for example by molding a plastic material.
  • the fork 27 is actuated by the switch 17 to translate the launcher 19 relative to the drive shaft 18, along the X axis, between a first position in which the launcher 19 is disengaged from the ring gear 33 and a second position in which the launcher 19 drives the combustion engine via the pinion 21.
  • the teeth of the pinion In order for the pinion 21 to drive the ring gear of the motor 33, the teeth of the pinion must after translation of the pinion and the launcher along the X axis reach a commitment position. According to this engagement position a tooth of the pinion is disposed between two teeth of the crown.
  • the pinion 21 then drives the ring gear 33 in a direction called positive direction which has the effect of causing when the pinion 21 rotates at a certain speed, the starting of the engine.
  • the ring 33 After starting the heat engine, the ring 33 continues to rotate in said positive direction. It then drives the pinion but not the rotor 2 thanks to the freewheel 22.
  • the free wheel 22 is disposed between the rotor 2 and the pinion 21 to allow transmission of the torque of the rotor 2 to the pinion 21 and the ring 33 when it is driven in the positive direction by the pinion.
  • the ring gear 33 rotates in the positive direction and drives the pinion 21, the rotor 2 is not driven.
  • the starters to make, in particular, engine starts of the W2 type.
  • the rotational speed of the ring 33 may take a negative value.
  • firing window is defined which corresponds to the interval during which the translation of the pinion 21 will allow the teeth of the pinion to reach the engagement position.
  • the firing window depends in particular on the speed of rotation of the crown 33, that of the pinion 21 and the circumferential width of the tooth of the pinion with respect to the distance between two teeth of the crown.
  • the pinion 21 comprises a base 200 having an outer periphery delimited by a cylinder 201 of axis X, for example a cylinder of revolution.
  • a cylinder 201 of axis X for example a cylinder of revolution.
  • it is a cylinder whose guide curve is a circle and whose generating line is the X axis, said generator line is perpendicular to the plane containing the director circle.
  • Figure 2 only illustrates the steering circle of the cylinder 201 for reasons of simplicity.
  • the pinion 21 further comprises a set of teeth 202 extending radially from said outer periphery, the set of teeth comprises at least one profiled tooth 203 or 208.
  • the profiled tooth 203 comprises a driving face 204 and a driven face. 205.
  • the led and leading faces of the same tooth are separated by the top of the tooth.
  • the leading face and the driven face are located on either side of a profiled tooth. They are defined relative to the crown 33. More specifically, the pinion 21 drives in the positive direction the ring 33 by a support of its driving face 204 on a tooth of the ring 33.
  • the ring gear 33 rotates in the positive direction and drives the pinion 21 by a support of one of its teeth on the driven face 205.
  • the driving face 204 is the one that comes into contact with the tooth of the crown when the tooth of the pinion is driving.
  • the driven face 205 is the one that comes into contact with the tooth of the crown when the tooth of the pinion is driven.
  • the profiled tooth 203 comprises a first portion 209 said regular extending axially from a first plane P1 perpendicular to the axis X located at one end of a tooth to a second plane P2 perpendicular to the X axis , and is delimited by the driven face 205 and the driving face 204,
  • the profiled tooth 203 also comprises a second so-called irregular portion 210 extending axially from the second plane P2 perpendicular to the axis X to a third plane P3 perpendicular to the axis X situated at the other end of an tooth and is delimited by the led surface 205 and the driving face 204.
  • the irregular portion 210 comprises two visible chamfers 206 and 207 on the profiled tooth 203 or on the profiled tooth 208.
  • the first chamfer 206 is formed in a first inclined plane of inclination of approximately 45 ° with respect to the plane comprising the radius and the X axis.
  • the second chamfer is formed in a second section plane obtained by rotating the first section plane about the X axis.
  • the first chamfer 206 substantially reduces the circumferential width of the side of the tooth which enters first between two teeth of the crown.
  • the circumferential width of the tooth of the pinion relative to the distance between two teeth of the crown decreases and the firing window is increased.
  • the pinion illustrated in FIG. 2 is not optimal. Indeed, the led face has disadvantages when starting W1 or W2.
  • the driving ratio is not constant.
  • the driving ratio varies between 1 and 2. This implies that depending on the position of the teeth pinion and those of the crown, we can go from two points of contact between the pinion and the crown to a single point of contact. This passage from two points of contact to a point of contact will generate an impact which causes noise and compromises the durability of the pinion.
  • the subject of the invention is a starter for a motor vehicle, comprising:
  • a drive shaft comprising an axis X
  • a pinion mounted on the drive shaft comprising: a base having an outer periphery delimited by an X-axis cylinder, a set of teeth extending radially from said outer periphery, the set of teeth comprises at least one profiled tooth the profiled tooth comprising: a driven face and a driving face, a first portion said regular extending axially from a first plane perpendicular to the X axis located at one end of the tooth until a second plane perpendicular to the axis X, and delimited by the driven face and the driving face, a second so-called irregular portion extending axially from the second plane to a third plane perpendicular to the X axis located at the other end of the tooth and delimited by the led side and leading face.
  • the sections of the second portion in the second plane, the third plane and a fourth plane perpendicular to the X axis situated between the second and the third plane each have a surface, the surface of the section in the second plane being greater than the area of the section in the fourth plane which is itself greater than the area of the section in the third plane, and the sections of the second portion in the second plane, the third plane and the fourth plane, respectively form with the led side ridges which each comprise substantially a form of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder.
  • the cylinder defining the base of the pinion is a cylinder of revolution of X axis.
  • the at least one profiled tooth comprises a shape such that: the edge of the section of the face led in the fourth plane comprises a shape situated between two arcs formed from the inclination of -2 and +2 degrees, respectively, of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder.
  • the edge of the section of the face led in the fourth plane comprises a shape having at least 3 points of the involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder.
  • the second portion comprises a portion whose section in the fourth plane has an area increased by less than 50% relative to the area of the section in the third plane, with a distance between the third and the fourth plane equal to 0.5 times the module of the toothing measured in the foreground.
  • a led face profile having an optimum compromise between the sufficient mechanical strength of the teeth of the pinion, the speed of introduction and the noise level.
  • the section in the fourth plane may have an area increased by 34% relative to the area of the section in the third plane.
  • the second portion comprises a portion delimited between the third plane and a fifth plane perpendicular to the X axis situated between the third and fourth planes, whose sections in planes perpendicular to the X axis each have the same surface value, said portion extending from the other end of the tooth.
  • the part delimited between the third plane and a fifth perpendicular plane has a right tooth profile. If the tooth of the pinion must come to shock one of the teeth of the crown, then the tooth of the pinion will not be rotated. Only an axial force will be applied to it. Thus, the speed is substantially improved for the engagement of the pinion in the crown.
  • the projection of the vertex of the tooth situated between the fifth plane and the second plane forms a line having a radius of curvature. This produces a radiated tooth.
  • the top of the tooth follows a line having a radius of curvature.
  • the second portion comprises a portion delimited between the third plane and a sixth plane perpendicular to the X axis in which for planes perpendicular to the X axis, intersection between the edge and the outer surface of the cylinder follow a stepped propeller constant axis X.
  • the helical connection is favorable because it allows a smooth introduction with reduced noise. It is therefore all the more favorable when it extends from the end of the tooth which is introduced into the crown.
  • intersection located between the third plane (P3) and a sixth plane (P6) perpendicular to the X axis, the edge and the outer surface of the cylinder in a constant pitch helix and, the intersection between the driven face and the outer surface of the cylinder between the sixth plane and the second plane forming a curve 602 each have a different pitch connected by a spoke.
  • the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face is between 5 ° and 45 ° with the X axis in a plane perpendicular to the X axis. This results in a reduced tangential force when the pinion shoots a tooth of the crown. This improves the speed of engagement of the pinion in the crown. For example one can predict that the helix angle of the driven face is 5 ° with the X axis.
  • the projection in a plane parallel to the X axis of the vertex of the tooth situated between the sixth plane (P6) and the second plane (P2) forms a line having a radius of curvature.
  • the top of the tooth follows a line having a radius of curvature. This produces a radiated tooth.
  • the sixth plane coincides with the second plane so that for all the planes perpendicular to the X axis of the second portion, the intersections between the edge and the outer surface of the cylinder follow a constant pitch helix of X axis.
  • the sections of first portion said to be regular in planes perpendicular to the axis X each have the same surface.
  • the regular portion has a right tooth profile.
  • the teeth of the set of teeth are all profiled teeth.
  • a gear comprising a pinion and a heat engine crown
  • to be able to engrain the crown and the pinion must have the same module.
  • Cutting the driven face of a tooth does not vary the gear module since the adjacent driven face is also cut so that the modulus equals the circumferential distance between the driven faces of the two adjacent teeth divided by the constant Pi remains the same.
  • Figure 1 already described, shows a view of a starter;
  • Figure 2 already described, shows a pinion according to the state of the art;
  • Figures 3a to 3d show a pinion according to a first embodiment of the invention;
  • Figures 4a and 4b show a pinion according to a first embodiment of the invention;
  • Figures 5a and 5b show a pinion according to a second embodiment of the invention;
  • Figures 6a and 6b show a pinion according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 3a shows the pinion 21 according to a first embodiment of the invention.
  • This pinion 21 differs in particular from that illustrated in Figure 2 from the profile of its led side 205 in the second portion 210, extending between the second plane P2 and third plane P3. As we can see it in Figure 3b, this profile is formed by three chamfers 301, 302 and 303.
  • the cylinder 201 is for example a cylinder of revolution.
  • Figure 3a as for Figure 2a, it is simply shown the cylinder 201 X axis, the steering circle for reasons of simplicity.
  • Figure 3b shows the pinion 21 according to a first variant of the first embodiment.
  • FIG. 3b are illustrated in the form of a straight line, in addition to the first plane, the second plane, the third plane respectively P1, P2, P3, already described, a fourth plane P4 and a sixth plane P6.
  • the plane P4 corresponds to any plane which is situated between the second P2 and the third plane P3.
  • the plane P6 is located on the second so-called irregular portion 210 between the second plane P2 and the third plane P3. It is for example confused with the plane P2 as illustrated in Figure 3b All planes P1, P2, P3, P4 and P6 are perpendicular to the axis X and are therefore parallel to each other.
  • the surface of the section of the second portion 210 in a plane Px, S (Px) is noted.
  • the area of the section of the second portion 210 in the plane P2 is S (P2)
  • the area of the section of the second portion 210 in the plane P3 is S (P3)
  • the area of the section of the second portion 210 in the plane P4 is S (P4).
  • the three chamfers 301, 302 and 303 start from the plane P3 perpendicular to the axis X situated at one end of the tooth and extend as far as the plane P2 perpendicular to the axis X.
  • Each chamfers extend at an angle to the X axis from the end of the tooth such that: S (P3) ⁇ S (P4) ⁇ S (P2).
  • the section of the driven surface 205 in the plane P2 forms an edge 304
  • the section of the driven face 205 in the plane P4 forms an edge 305
  • the section of the led face 205 in the plane P4 forms an edge 306.
  • Each of the edges 304, 305 and 306 has substantially a shape of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201 starting from the points 01, 02 and 03.
  • the points 01, 02 and 03 are the intersections between the outer surface of the cylinder 201 and the edges 304, 305, 306 respectively. For example, these intersections follow a constant pitch helix on the outer surface of the cylinder 201.
  • the second portion comprises a portion delimited between the third plane P3 and the sixth plane P6 perpendicular to the axis X in which for planes perpendicular to the axis X, the intersections between the edge and the surface external cylinder 201 follow a constant pitch propeller.
  • the sixth plane P6 coincides with the second plane P2, for all the planes perpendicular to the axis X of the second portion, the intersections between the edge and the outer surface of the cylinder follow. a constant pitch propeller.
  • the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face is 5 ° with the X axis.
  • the edge 305 of the section of the driven face 205 in the fourth plane comprises a shape having at least 3 points of the X-axis involute formed from the direction circle of the cylinder.
  • the X-axis involute formed from the center circle from point 02 is tangent to edge 305 at points 307, 308 and 309.
  • Points 307, 308 and 309 are points belonging to the chamfers. 301, 302 and 303 respectively in the fourth plane P4.
  • the angle of the three chamfers 301, 302 and 303 with the axis X so that the surface S (P4) is increased by less than 50% with respect to the surface S (P3), the distance axial between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half the module of the toothing measured in the first plane P1.
  • the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
  • the module is measured as the pitch pitch which is obtained from the circumferential distance between the driven faces of two adjacent teeth, divided by the well-known constant Pi, also denoted ⁇ and equal to approximately 3.14.
  • the second portion 210 comprises a portion whose section in the fourth plane has an area increased by less than 50% relative to the area of the section in the third plane, with a distance between the third and the fourth plane equal to 0.5 times the modulus of the toothing measured in the first plane P1.
  • FIG. 3c illustrates a second variant of the first embodiment of pinion 21.
  • This second variant differs from the first variant in that the edge 305 is between two arcs 309 and 310.
  • the arc 309 corresponds to the involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201 while leaving point O2 after rotation of -2 °.
  • the arc 310 corresponds to the involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201 starting from the point O2 after rotation of + 2 °.
  • the edge 305 of the section of the driven face 205 in the fourth plane P4 comprises a shape situated between two arcs formed from the inclination of -2 and +2 degrees respectively, of an involute an X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201.
  • FIG. 3d illustrates the first embodiment according to a view from above.
  • FIG. 3d shows, in addition to the three chamfers 301, 302 and 303, the area of the section of the second portion in the third plane S (P3).
  • the sections of the driven face 205 of the first portion of the second portion 210 in planes perpendicular to the X axis located between the planes P2 and P3 have substantially a form of involute of circle obtained from the director circle of the cylinder 201.
  • the intersection between the driven surface 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P3 and the plane P2 forms a constant pitch helix. It is therefore a helical connection between the section in the plane P3 and the section in the plane P2.
  • Figures 4a and 4b show the pinion 21 according to a second embodiment of the invention.
  • This pinion 21 differs from the first embodiment from the profile of its driven surface 205 in the second portion 210 extending between the second plane P2 and third plane P3.
  • the cylinder 201 is, for example, a cylinder of revolution.
  • Figure 4a as for Figure 2a, it is simply shown the X-axis cylinder 201 the steering circle for reasons of simplicity.
  • FIG. 4b are illustrated in the form of a straight line, in addition to the planes P1, P2, P3, P4 already described, a plane P5.
  • the plane P5 is located on the second so-called irregular portion between the second plane P2 and the third plane P3. All planes P1, P2, P3, P4 and P5 are perpendicular to the X axis and are therefore parallel to each other.
  • the second portion 210 comprises a first portion delimited between the third plane P3 and the fifth plane P5 whose sections in planes perpendicular to the X axis each have the same surface.
  • the first portion defined between the third plane P3 and the fifth plane P5 has a right tooth profile.
  • the sections of the driven face 205 of the first portion of the second portion 210 in planes perpendicular to the X axis have a form of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201.
  • this first part being delimited by the plane P3 and plane P5, it therefore extends from the end of the tooth.
  • the second portion 210 further comprises a second portion delimited between the fifth plane P5 and the second plane P2.
  • the curve 401 is in the form of a constant pitch helix. In this case, it is a helical connection between the section in the plane P5 and the section in the plane P2.
  • the sections of the driven face 205 of the first portion of the second portion 210 in planes perpendicular to the X axis have substantially a form of involute of circle obtained from the director circle of the cylinder 201.
  • the plane P4 is any plane situated between the plane P3 and plane P2 for which S (P3) ⁇ S (P4) ⁇ S (P2).
  • the plane P4 can not be located between the planes P3 and P5 but between the planes P5 and P2.
  • the driven surface 205 of the second portion in the plane P4 forms an edge which substantially comprises a shape of an involute of X-axis circle formed from the cylinder director circle.
  • the section of the driven face 205 in the plane P4 forms an edge 402 which is derived from the point O2.
  • the point O2 is at the intersection between the edge 402 and the outer surface of the cylinder 201 and is located on the curve 401.
  • the edge 402 has substantially the shape of an X-axis circle involute formed from the director circle of the cylinder 201 from the point O2.
  • the section in the fourth plane has an area increased by less than by 50% with respect to the surface of the section in the third plane, the axial distance between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half of the modulus of the toothing measured in the first plane P1.
  • the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
  • FIGs 5a and 5b illustrate the pinion 21 according to a third embodiment.
  • This pinion 21 differs from that of the second embodiment from the profile of the driven surface 205 in the second portion 210, extending between the second plane P2 and fifth plane P3.
  • the top of the tooth follows a line having a radius of curvature.
  • the section of the driven face 205 of the second portion has substantially a form of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201.
  • FIGS 6a and 6b illustrate a pinion 21 according to a fourth embodiment.
  • This pinion 21 differs from that of the first embodiment from part including the positioning of the plane P6 which is no longer confused with the plane P2.
  • the second portion 210 thus forms two parts, a first portion located between the planes P3 and P6 and a second portion between the planes P6 and P2.
  • the intersection between the driven face 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P3 and the plane P6 forms the curve 601. It is on this curve 601 that the intersections between the edges of the driven face 205 in the planes perpendicular to the X axis of the first part and the outer surface of the cylinder 201 will be found.
  • the curve 601 is in the form of a constant pitch helix. In this case, it is a helical connection between the section in the plane P3 and the section in the plane P6.
  • the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face 205 is 5 ° with the X axis.
  • the section of the driven face 205 of the first portion has a shape of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201 starting from points on curve 601.
  • the helix angle of the driven surface 205 of the first part so that the section in the fourth plane P4 located in the first part has an area increased by less than 50% with respect to the surface.
  • the axial distance between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half the module of the toothing measured in the first plane P1.
  • the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
  • the intersection between the driven face 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P6 and the plane P2 forms the curve 602. It is on this curve 602 that will be intersections between the edges of the driven surface 205 in the planes perpendicular to the X axis of the second portion and the outer surface of the cylinder 201.
  • the curve 602 has the shape of a constant pitch helix. In this case, it is a helical connection between the section in the plane P6 and the section in the plane P2.
  • the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face 205 of the second portion is greater than the helix angle of the driven face 205 of the first portion.
  • the section of the driven face 205 of the second portion has a shape of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201 from the points located on the curve 602.
  • the helix angle of the driven face 205 of the first part and the helix angle of the driven face 205 of the second part so that the section in the fourth P4 plane in the second part has an area increased by less than 50% with respect to the area of the section in the third plane, the axial distance between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half of the module of the teeth measured in the first plane P1.
  • the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
  • the area S (P3) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
  • the pinions of the embodiments illustrated in FIGS. 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b can be used for example in a starter as described in FIG.

Landscapes

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  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Starter motor for a motor vehicle, comprising a pinion (21) comprising a profiled tooth (203, 208) which comprises a driven face (205) and a driving face (204), said profiled tooth comprising a first portion and a second portion (210), termed irregular, extending axially from a second plane (P2), perpendicular to the X-axis, to a third plane (P3), perpendicular to the X-axis and situated at the other end of a tooth, and is delimited by the driven face and the driving face. It is envisaged that the cross-sections of the second portion (210) in the second plane (P2), the third plane (P3) and a fourth plane (P4) perpendicular to the X-axis situated between the second plane (P2) and the third plane (P3), each have a surface area, the surface area of the cross-section in the second plane (P2) being greater than the surface area of the cross-section in the fourth plane (P4) which is itself greater than the surface area of the cross-section in the third plane (P3), and that the cross-sections of the driven face (205) of the second portion in the second plane (P2), the third plane (P3) and the fourth plane (P4), respectively form ridges (304, 305, 306, 402) which each substantially comprise a shape of an involute of a circle of the X-axis formed from the director circle of the cylinder.

Description

DEMARREUR MUNI D'UN PIGNON AYANT AU MOINS UNE DENT PROFILEE  STARTER WITH A PINION HAVING AT LEAST ONE PROFILED TOOTH
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention porte sur un démarreur de moteur thermique d'un véhicule automobile, ledit démarreur comprenant un pignon apte à être engagé avec une couronne dudit moteur thermique et étant muni d'une dent profilée. The present invention relates to a motor starter of a motor vehicle, said starter comprising a pinion adapted to be engaged with a ring of said heat engine and being provided with a profiled tooth.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE BACKGROUND TECHNOLOGY
Les véhicules automobiles comportant un moteur thermique comportent également un dispositif de démarrage de ce moteur thermique, appelé démarreur. Motor vehicles comprising a heat engine also include a starting device of this engine, called starter.
On a représenté sur la figure 1 un dispositif de démarrage 1 selon l'état de la technique pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile. FIG. 1 shows a starting device 1 according to the state of the art for an internal combustion engine of a motor vehicle.
Ce dispositif 1 comprend, d'une part, un rotor 2, encore appelé induit, pouvant tourner autour d'un axe X, et d'autre part, un stator 3, encore appelé inducteur, placé autour du rotor 2. Ce stator 3 comporte une culasse sur laquelle sont fixées une ou plusieurs pièces polaires 4 pour la mise en place d'un bobinage inducteur 5. This device 1 comprises, firstly, a rotor 2, also called armature, rotatable about an axis X, and secondly, a stator 3, also called inductor, placed around the rotor 2. This stator 3 has a yoke on which are fixed one or more pole pieces 4 for the introduction of an inductor coil 5.
Le rotor 2 comporte un corps de rotor 7, et un bobinage d'induit 8 enroulé dans des encoches du corps de rotor 7. The rotor 2 comprises a rotor body 7, and an armature winding 8 wound in notches of the rotor body 7.
Ce bobinage d'induit 8 forme, de part et d'autre du corps de rotor 7, un chignon avant 9 et un chignon arrière 10. This armature winding 8 forms, on either side of the rotor body 7, a front bun 9 and a rear bun 10.
Le rotor 2 est pourvu, à l'arrière, d'un collecteur 12 comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l'exemple considéré par des fils, du bobinage d'induit 8. The rotor 2 is provided, at the rear, with a collector 12 comprising a plurality of contact pieces electrically connected to the conductive elements, formed in the example in question by wires, of the armature winding 8.
Un groupe de balais 13 et 14 est prévu pour l'alimentation électrique du bobinage d'induit 8, l'un des balais 13 étant relié à la masse du dispositif 1 et un autre des balais 14 étant relié à un contacteur 17. Les balais sont par exemple au nombre de quatre. A group of brushes 13 and 14 is provided for the power supply of the armature 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 a switch 17. The brushes are for example four in number.
Le contacteur 17 comprend une borne 29 reliée via un élément de liaison électrique, notamment un fil 30, à une alimentation électrique du véhicule, notamment une batterie 26. The contactor 17 comprises a terminal 29 connected via an electrical connection element, in particular a wire 30, to a power supply of the vehicle, in particular a battery 26.
Les balais 13 et 14 viennent frotter sur le collecteur 12 lorsque le rotor 2 est en rotation. The brushes 13 and 14 rub on the collector 12 when the rotor 2 is rotating.
Le dispositif de démarrage 1 comporte en outre un lanceur 19 monté de manière coulissante sur un arbre d'entraînement 18 et pouvant être entraîné en rotation autour de l'axe X par le rotor 2. The starting device 1 further comprises a launcher 19 slidably mounted on a drive shaft 18 and drivable in rotation about the X axis by the rotor 2.
Un ensemble réducteur de vitesses 20 peut être interposé entre le rotor 2 et l'arbre d'entraînement 18, de manière connue en soi. A gear reduction unit 20 may be interposed between the rotor 2 and the drive shaft 18, in a manner known per se.
Le lanceur 19 comporte un élément d'entraînement formé par un pignon 21 et destiné à s'engager sur un organe d'entraînement 33 du moteur à combustion. Cet organe d'entraînement est par exemple une couronne dentée. The launcher 19 comprises a driving element formed by a pinion 21 and intended to engage on a drive member 33 of the combustion engine. This drive member is for example a ring gear.
Le lanceur 19 comprend en outre une roue libre 22 et une rondelle poulie 23 définissant entre elles une gorge 24 pour recevoir l'extrémité 25 d'une fourchette 27. Cette fourchette 27 est réalisée par exemple par moulage d'une matière plastique. The launcher 19 further comprises a freewheel 22 and a pulley washer 23 defining between them a groove 24 for receiving the end 25 of a fork 27. This fork 27 is made for example by molding a plastic material.
La fourchette 27 est actionnée par le contacteur 17 pour translater le lanceur 19 par rapport à l'arbre d'entraînement 18, suivant l'axe X, entre une première position dans laquelle le lanceur 19 est désengagé de la couronne dentée 33 et une deuxième position dans laquelle le lanceur 19 entraîne le moteur à combustion par l'intermédiaire du pignon 21 . The fork 27 is actuated by the switch 17 to translate the launcher 19 relative to the drive shaft 18, along the X axis, between a first position in which the launcher 19 is disengaged from the ring gear 33 and a second position in which the launcher 19 drives the combustion engine via the pinion 21.
Pour que le pignon 21 puisse entraîner la couronne du moteur 33, les dents du pignon doivent après translation du pignon et du lanceur suivant l'axe X atteindre une position d'engagement. Selon cette position d'engagement une dent du pignon est disposée entre deux dents de la couronne. In order for the pinion 21 to drive the ring gear of the motor 33, the teeth of the pinion must after translation of the pinion and the launcher along the X axis reach a commitment position. According to this engagement position a tooth of the pinion is disposed between two teeth of the crown.
Le pignon 21 entraîne alors la couronne 33 dans un sens appelé sens positif ce qui a pour effet de provoquer lorsque le pignon 21 tourne à une certaine vitesse, le démarrage du moteur thermique. The pinion 21 then drives the ring gear 33 in a direction called positive direction which has the effect of causing when the pinion 21 rotates at a certain speed, the starting of the engine.
Après le démarrage du moteur thermique, la couronne 33 poursuit sa rotation dans ledit sens positif. Elle entraine alors le pignon mais pas le rotor 2 grâce à la roue libre 22. After starting the heat engine, the ring 33 continues to rotate in said positive direction. It then drives the pinion but not the rotor 2 thanks to the freewheel 22.
En effet, la roue libre 22 est disposée entre le rotor 2 et le pignon 21 pour permettre une transmission du couple du rotor 2 vers le pignon 21 et la couronne 33 lorsque celle-ci est entraînée dans le sens positif par le pignon. Au contraire, lorsque la couronne 33 tourne dans le sens positif et entraine le pignon 21 , le rotor 2 n'est pas entraîné. Indeed, the free wheel 22 is disposed between the rotor 2 and the pinion 21 to allow transmission of the torque of the rotor 2 to the pinion 21 and the ring 33 when it is driven in the positive direction by the pinion. On the contrary, when the ring gear 33 rotates in the positive direction and drives the pinion 21, the rotor 2 is not driven.
Selon l'état de la technique, on définit plusieurs types de démarrage en fonction de l'état de fonctionnement du moteur thermique. According to the state of the art, several types of start-up are defined according to the operating state of the heat engine.
Plus précisément, lors de l'arrêt du moteur thermique, après le ralenti, il passe par une phase de diminution rapide de la vitesse de rotation, le démarrage pendant cette phase est appelé "Fenêtre 1 ", "window 1 " ou "W1 " selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier. Par la suite, le moteur passe par une phase appelée parfois balancement selon laquelle sa couronne peut tourner dans un sens négatif opposé au sens de rotation positif mentionné ci-avant, le démarrage pendant cette phase est appelé "Fenêtre 2", "window 2" ou "W2" selon un terme anglo- saxon bien connu de l'homme du métier. Quand le moteur est arrêté, on parle de démarrage "Fenêtre 0", "window 0" ou "W0" selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier. More precisely, when stopping the engine, after idling, it goes through a phase of rapidly decreasing the speed of rotation, the start during this phase is called "Window 1", "window 1" or "W1" according to an Anglo-Saxon term well known to those skilled in the art. Subsequently, the motor goes through a sometimes called swinging phase in which its crown can rotate in a negative direction opposite to the positive direction of rotation mentioned above, the start during this phase is called "Window 2", "window 2" or "W2" according to an Anglo-Saxon term well known to those skilled in the art. When the engine is stopped, we speak of starting "window 0", "window 0" or "W0" according to an Anglo-Saxon term well known to those skilled in the art.
Il est prévu avec les démarreurs de faire notamment des démarrages du moteur de type W1 . Selon le type de démarrage W1 , la vitesse de rotation de la couronne 33, en train de décroître, peut atteindre une vitesse de l'ordre de plusieurs centaines de tours par minute mais sans toutefois être supérieur à 800 tours par minute. It is expected with the starters to make particular starts of the engine type W1. Depending on the type of start W1, the speed of rotation of the ring 33, decreasing, can reach a speed of the order of several hundred revolutions per minute, but not more than 800 revolutions per minute.
Il est également prévu avec les démarreurs de faire notamment des démarrages du moteur de type W2. Selon le type de démarrage W2, la vitesse de rotation de la couronne 33 peut prendre une valeur négative. It is also provided with the starters to make, in particular, engine starts of the W2 type. Depending on the type of start W2, the rotational speed of the ring 33 may take a negative value.
Selon le démarrage W1 ou W2, il faut que lors de la translation du pignon les dents du pignon puisse atteindre la position d'engagement mentionnée ci- dessus alors que la couronne du moteur thermique est encore rotation. Il arrive donc que cet engagement n'ait pas lieu mais qu'au contraire une dent du pignon tape contre une dent de la couronne. Cela provoque alors un rebond du pignon. On définit le terme de fenêtre de tir qui correspond à l'intervalle pendant lequel la translation du pignon 21 va permettre aux dents du pignon d'atteindre la position d'engagement. La fenêtre de tir dépend notamment de la vitesse de rotation de la couronne 33, de celle du pignon 21 et de la largeur circonférentielle de la dent du pignon par rapport à la distance entre deux dents de la couronne. According to the start W1 or W2, it is necessary that during the translation of the pinion teeth of the pinion can reach the engagement position mentioned above while the crown of the engine is still rotating. It happens that this commitment does not take place but on the contrary a tooth of the pinion taps against a tooth of the crown. This then causes a rebound of the pinion. The term firing window is defined which corresponds to the interval during which the translation of the pinion 21 will allow the teeth of the pinion to reach the engagement position. The firing window depends in particular on the speed of rotation of the crown 33, that of the pinion 21 and the circumferential width of the tooth of the pinion with respect to the distance between two teeth of the crown.
Selon l'état de la technique, il est connu d'utiliser un pignon dont les dents présentent un profil affiné du côté axial à introduire entre deux dents de la couronne. Un tel pignon est illustré sur la figure 2. Le pignon 21 comprend une base 200 ayant une périphérie externe délimitée par un cylindre 201 d'axe X par exemple un cylindre de révolution. Dans ce cas, il s'agit d'un cylindre dont la courbe directrice est un cercle et dont la droite génératrice est l'axe X, ladite droite génératrice est perpendiculaire au plan contenant le cercle directeur. Sur la figure 2, on illustre uniquement le cercle directeur du cylindre 201 pour des raisons de simplicité. Le pignon 21 comprend en outre un ensemble de dents 202 s'étendant radialement à partir de ladite périphérie externe, l'ensemble de dents comprend au moins une dent profilée 203 ou 208. La dent profilée 203 comprend une face menante 204 et une face menée 205. Les faces menée et menante d'une même dent sont séparées par le sommet de la dent. La face menante et la face menée sont situées de part et d'autre d'une dent profilée. Elles sont définies par rapport à la couronne 33. Plus précisément, le pignon 21 entraine dans le sens positif la couronne 33 par un appui de sa face menante 204 sur une dent de la couronne 33. Au contraire, lorsque le moteur thermique est démarré, la couronne 33 tourne dans le sens positif et entraine le pignon 21 par un appui d'une de ses dents sur la face menée 205. According to the state of the art, it is known to use a pinion whose teeth have a refined profile on the axial side to be introduced between two teeth of the crown. Such a pinion is illustrated in Figure 2. The pinion 21 comprises a base 200 having an outer periphery delimited by a cylinder 201 of axis X, for example a cylinder of revolution. In this case, it is a cylinder whose guide curve is a circle and whose generating line is the X axis, said generator line is perpendicular to the plane containing the director circle. In Figure 2, only illustrates the steering circle of the cylinder 201 for reasons of simplicity. The pinion 21 further comprises a set of teeth 202 extending radially from said outer periphery, the set of teeth comprises at least one profiled tooth 203 or 208. The profiled tooth 203 comprises a driving face 204 and a driven face. 205. The led and leading faces of the same tooth are separated by the top of the tooth. The leading face and the driven face are located on either side of a profiled tooth. They are defined relative to the crown 33. More specifically, the pinion 21 drives in the positive direction the ring 33 by a support of its driving face 204 on a tooth of the ring 33. On the contrary, when the heat engine is started, the ring gear 33 rotates in the positive direction and drives the pinion 21 by a support of one of its teeth on the driven face 205.
En d'autres termes la face menante 204 est celle qui entre en contact avec la dent de la couronne lorsque la dent du pignon est menante. Au contraire, la face menée 205 est celle qui entre en contact avec la dent de la couronne lorsque la dent du pignon est menée. In other words, the driving face 204 is the one that comes into contact with the tooth of the crown when the tooth of the pinion is driving. On the contrary, the driven face 205 is the one that comes into contact with the tooth of the crown when the tooth of the pinion is driven.
La dent profilée 203 comprend une première portion 209 dite régulière s'étendant axialement à partir d'un premier plan P1 perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité d'une dent jusqu'à un deuxième plan P2 perpendiculaire à l'axe X, et est délimitée par la face menée 205 et la face menante 204, The profiled tooth 203 comprises a first portion 209 said regular extending axially from a first plane P1 perpendicular to the axis X located at one end of a tooth to a second plane P2 perpendicular to the X axis , and is delimited by the driven face 205 and the driving face 204,
La dent profilée 203 comprend également une deuxième portion 210 dite irrégulière s'étendant axialement à partir du deuxième plan P2 perpendiculaire à l'axe X jusqu'à un troisième plan P3 perpendiculaire à l'axe X situé à l'autre extrémité d'une dent et est délimitée par la face menée 205 et face menante 204. The profiled tooth 203 also comprises a second so-called irregular portion 210 extending axially from the second plane P2 perpendicular to the axis X to a third plane P3 perpendicular to the axis X situated at the other end of an tooth and is delimited by the led surface 205 and the driving face 204.
La portion irrégulière 210 comprend deux chanfreins 206 et 207 visibles sur la dent profilée 203 ou sur la dent profilée 208. Le premier chanfrein 206 est formé dans un premier plan de coupe incliné d'environ 45° par rapport au plan comprenant le rayon et l'axe X. Le deuxième chanfrein est formé dans un deuxième plan de coupe obtenu en faisant tourner le premier plan de coupe autour de l'axe X. The irregular portion 210 comprises two visible chamfers 206 and 207 on the profiled tooth 203 or on the profiled tooth 208. The first chamfer 206 is formed in a first inclined plane of inclination of approximately 45 ° with respect to the plane comprising the radius and the X axis. The second chamfer is formed in a second section plane obtained by rotating the first section plane about the X axis.
Le premier chanfrein 206 permet de réduire sensiblement la largeur circonférentielle du côté de la dent qui entre en premier entre deux dents de la couronne. Ainsi la largeur circonférentielle de la dent du pignon par rapport à la distance entre deux dents de la couronne diminue et la fenêtre de tir est augmentée. Toutefois le pignon illustré sur la figure 2 n'est pas optimal. En effet, la face menée présente des inconvénients lors d'un démarrage en W1 ou W2. The first chamfer 206 substantially reduces the circumferential width of the side of the tooth which enters first between two teeth of the crown. Thus the circumferential width of the tooth of the pinion relative to the distance between two teeth of the crown decreases and the firing window is increased. However, the pinion illustrated in FIG. 2 is not optimal. Indeed, the led face has disadvantages when starting W1 or W2.
Tout d'abord, lorsque la face menée d'une dent du pignon va taper axialement contre une dent de la couronne en rotation, la dent du pignon va d'une part subir une force axiale de rebond qui entraine l'éjection du pignon. D'autre part, du fait du chanfrein à 45° de la face menée, une force tangentielle est appliquée sur la face menée de la dent du pignon. Le pignon est alors accéléré en rotation en plus du rebond. Cela augmente d'autant plus le temps pour obtenir une pénétration du pignon dans ladite position d'engagement. Firstly, when the driven face of a tooth of the pinion will strike axially against a tooth of the ring gear in rotation, the gear tooth will on the one hand undergo an axial rebound force which causes ejection of the pinion. On the other hand, because of the 45 ° chamfer of the driven face, a tangential force is applied to the driven face of the tooth of the pinion. The pinion is then accelerated in rotation in addition to the rebound. This further increases the time to obtain penetration of the pinion in said engagement position.
D'autre part, pour une distance de pénétration axiale du pignon 21 entre deux dents de la couronne 33 donnée, le rapport de conduite n'est pas constant. Par exemple, pour une pénétration axiale de 1 mm du pignon entre deux dents de la couronne, en faisant tourner la couronne engrenée avec le pignon, le rapport de conduite varie entre 1 et 2. Cela implique qu'en fonction de la position des dents du pignon et de celles de la couronne, on peut passer de deux points de contact entre le pignon et la couronne à un seul point de contact. Ce passage de deux points de contact à un point de contact va générer un impact ce qui entraine du bruit et compromet la durabilité du pignon. On the other hand, for an axial penetration distance of the pinion 21 between two teeth of the given ring 33, the driving ratio is not constant. For example, for an axial penetration of 1 mm of the pinion between two teeth of the crown, by rotating the ring gear with the pinion, the driving ratio varies between 1 and 2. This implies that depending on the position of the teeth pinion and those of the crown, we can go from two points of contact between the pinion and the crown to a single point of contact. This passage from two points of contact to a point of contact will generate an impact which causes noise and compromises the durability of the pinion.
Par ailleurs, avec un tel pignon la vitesse du ou des point de contact varie en fonction de leur position. Cela peut aussi entraîner du bruit. Moreover, with such a gear, the speed of the contact point or points varies according to their position. It can also cause noise.
Il est connu de la demande de brevet DE102010038443, des dents de pignon dont l'épaisseur est asymétrique, en particulier réduites ou élargies sur un ou sur les deux côtés. Toutefois, un tel profil de dent n'est que partiellement optimisé du point de vue du bruit. It is known from patent application DE102010038443, sprocket teeth whose thickness is asymmetrical, in particular reduced or enlarged on one or both sides. However, such a tooth profile is only partially optimized from the point of view of noise.
Il existe donc un besoin pour un pignon qui peut pallier à ces inconvénients et permettant notamment une réduction du bruit. There is therefore a need for a pinion that can overcome these disadvantages and in particular to reduce noise.
OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objectif de répondre à ce besoin tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités. L'invention a pour objet un démarreur pour véhicule automobile, comprenant : OBJECT OF THE INVENTION The invention aims to meet this need while remedying at least one of these disadvantages mentioned above. The subject of the invention is a starter for a motor vehicle, comprising:
-un arbre entraînement comprenant un axe X, a drive shaft comprising an axis X,
-un pignon monté sur l'arbre d'entraînement, le pignon comprenant : une base ayant une périphérie externe délimitée par un cylindre d'axe X, un ensemble de dents s'étendant radialement à partir de ladite périphérie externe, l'ensemble de dents comprend au moins une dent profilée la dent profilée comprenant : une face menée et une face menante, une première portion dite régulière s'étendant axialement à partir d'un premier plan perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité de la dent jusqu'à un deuxième plan perpendiculaire à l'axe X, et délimitée par la face menée et la face menante, une deuxième portion dite irrégulière s'étendant axialement à partir du deuxième plan jusqu'à un troisième plan perpendiculaire à l'axe X situé à l'autre extrémité de la dent et délimitée par la face menée et face menante. a pinion mounted on the drive shaft, the pinion comprising: a base having an outer periphery delimited by an X-axis cylinder, a set of teeth extending radially from said outer periphery, the set of teeth comprises at least one profiled tooth the profiled tooth comprising: a driven face and a driving face, a first portion said regular extending axially from a first plane perpendicular to the X axis located at one end of the tooth until a second plane perpendicular to the axis X, and delimited by the driven face and the driving face, a second so-called irregular portion extending axially from the second plane to a third plane perpendicular to the X axis located at the other end of the tooth and delimited by the led side and leading face.
Selon une caractéristique générale de l'invention, les sections de la deuxième portion dans le deuxième plan, le troisième plan et un quatrième plan perpendiculaire à l'axe X situé entre le deuxième et le troisième plan, présentent chacune une surface, la surface de la section dans le deuxième plan étant supérieure à la surface de la section dans le quatrième plan qui est elle même supérieure à la surface de la section dans le troisième plan, et les sections de la deuxième portion dans le deuxième plan, le troisième plan et le quatrième plan, forment respectivement avec la face menée des arêtes qui comprennent chacune sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. Cela permet d'obtenir d'avoir l'avantage d'un nombre de points de contact constants entre la face menée et la couronne lors d'un démarrage en W1 notamment. On peut ainsi réduire fortement le bruit du démarreur dans ce type de démarrage. On permet une réduction significative de la surface de la dent côté menée ce qui permet également, d'augmenter la fenêtre de tir. According to a general characteristic of the invention, the sections of the second portion in the second plane, the third plane and a fourth plane perpendicular to the X axis situated between the second and the third plane, each have a surface, the surface of the section in the second plane being greater than the area of the section in the fourth plane which is itself greater than the area of the section in the third plane, and the sections of the second portion in the second plane, the third plane and the fourth plane, respectively form with the led side ridges which each comprise substantially a form of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder. This makes it possible to obtain the advantage of a number of constant points of contact between the driven face and the crown during a start in W1 in particular. It can thus greatly reduce the noise of the starter in this type of startup. A significant reduction of the surface of the driven side tooth is allowed, which also makes it possible to increase the firing window.
Par exemple, le cylindre délimitant la base du pignon est un cylindre de révolution d'axe X. For example, the cylinder defining the base of the pinion is a cylinder of revolution of X axis.
Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison l'au moins une dent profilée comprend une forme tel que : - l'arête de la section de la face menée dans le quatrième plan comprend une forme située entre deux arcs formés à partir de l'inclinaison de -2 et +2 degrés respectivement, d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. According to other characteristics taken separately or in combination, the at least one profiled tooth comprises a shape such that: the edge of the section of the face led in the fourth plane comprises a shape situated between two arcs formed from the inclination of -2 and +2 degrees, respectively, of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder.
- l'arête de la section de la face menée dans le quatrième plan comprend une forme ayant au moins 3 points de la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. the edge of the section of the face led in the fourth plane comprises a shape having at least 3 points of the involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder.
On obtient ainsi une forme qui est très fidèle par rapport à une développante de cercle. On obtient alors tous les avantages de la développante à savoir un nombre de point de contact constant ainsi que la vitesse constante des points de contact. Cela permet donc une réduction du bruit. This gives a shape that is very faithful to a involute circle. All the advantages of the involute are thus obtained, namely a constant number of contact points as well as the constant speed of the contact points. This allows a reduction of noise.
- la deuxième portion comprend une partie dont la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, avec une distance entre le troisième et le quatrième plan égale à 0.5 fois le module de la denture mesurée dans le premier plan. On caractérise ainsi un profil de face menée présentant un compromis optimum entre la résistance mécanique suffisante des dents du pignon, la rapidité d'introduction et le niveau de bruit. On peut prévoir par exemple que la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de 34% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan. - la deuxième portion comprend une partie délimitée entre le troisième plan et un cinquième plan perpendiculaire à l'axe X situé entre les troisième et quatrième plans, dont les sections selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même valeur de surface, ladite partie s'étendant à partir de l'autre extrémité de la dent. the second portion comprises a portion whose section in the fourth plane has an area increased by less than 50% relative to the area of the section in the third plane, with a distance between the third and the fourth plane equal to 0.5 times the module of the toothing measured in the foreground. Thus characterized a led face profile having an optimum compromise between the sufficient mechanical strength of the teeth of the pinion, the speed of introduction and the noise level. For example, the section in the fourth plane may have an area increased by 34% relative to the area of the section in the third plane. the second portion comprises a portion delimited between the third plane and a fifth plane perpendicular to the X axis situated between the third and fourth planes, whose sections in planes perpendicular to the X axis each have the same surface value, said portion extending from the other end of the tooth.
- la partie délimitée entre le troisième plan et un cinquième plan perpendiculaire présente un profil de denture droite. Si la dent du pignon doit venir choquer une des dents de la couronne, alors la dent du pignon ne sera pas entraînée en rotation. Seule une force axiale lui sera appliquée. Ainsi, on améliore sensiblement la vitesse pour l'engagement du pignon dans la couronne. - dans une projection du sommet dans un plan parallèle à l'axe X, la projection du sommet de la dent située entre le cinquième plan et le deuxième plan forme une ligne ayant un rayon de courbure. On obtient ainsi une dent rayonnée. Autrement dit lorsque l'on se déplace axialement du cinquième plan vers le deuxième plan le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure.  - The part delimited between the third plane and a fifth perpendicular plane has a right tooth profile. If the tooth of the pinion must come to shock one of the teeth of the crown, then the tooth of the pinion will not be rotated. Only an axial force will be applied to it. Thus, the speed is substantially improved for the engagement of the pinion in the crown. in a projection of the vertex in a plane parallel to the axis X, the projection of the vertex of the tooth situated between the fifth plane and the second plane forms a line having a radius of curvature. This produces a radiated tooth. In other words, when moving axially from the fifth plane to the second plane, the top of the tooth follows a line having a radius of curvature.
- pour les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion situés entre le cinquième plan et le deuxième plan, l'intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d'axe X. On obtient ainsi un raccordement hélicoïdal entre le cinquième et le deuxième plan. Le raccordement hélicoïdal est favorable car il permet une introduction sans à coup avec un bruit réduit. for the planes perpendicular to the X axis of the second portion located between the fifth plane and the second plane, the intersection between the edge and the outer surface of the cylinder follow a constant pitch helix of axis X. We obtain thus a helical connection between the fifth and the second plane. The helical connection is favorable because it allows a smooth introduction with reduced noise.
- la deuxième portion comprend une partie délimitée entre le troisième plan et un sixième plan perpendiculaire à l'axe X dans laquelle pour des plans perpendiculaires à l'axe X, intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d'axe X. On obtient ainsi un raccordement hélicoïdal entre le troisième et le sixième plan. Le raccordement hélicoïdal est favorable car il permet une introduction sans à coup avec un bruit réduit. Il est donc d'autant plus favorable quand il s'étend à partir de l'extrémité de la dent qui est introduite dans la couronne. -L'intersection, située entre le troisième plan (P3) et un sixième plan (P6) perpendiculaire à l'axe X, de l'arête et de la surface externe du cylindre suivant une hélice à pas constant et , l'intersection entre la face menée et la surface extérieure du cylindre entre le sixième plan et le deuxième plan forme une courbe 602 ont un chacun un pas différent raccordé par un rayon. the second portion comprises a portion delimited between the third plane and a sixth plane perpendicular to the X axis in which for planes perpendicular to the X axis, intersection between the edge and the outer surface of the cylinder follow a stepped propeller constant axis X. This produces a helical connection between the third and sixth plane. The helical connection is favorable because it allows a smooth introduction with reduced noise. It is therefore all the more favorable when it extends from the end of the tooth which is introduced into the crown. -The intersection, located between the third plane (P3) and a sixth plane (P6) perpendicular to the X axis, the edge and the outer surface of the cylinder in a constant pitch helix and, the intersection between the driven face and the outer surface of the cylinder between the sixth plane and the second plane forming a curve 602 each have a different pitch connected by a spoke.
- l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée soit compris entre 5° et 45° avec l'axe X dans un plan perpendiculaire à l'axe X. . On obtient ainsi une force tangentielle réduite lorsque le pignon choque une dent de la couronne. Cela permet d'améliorer la vitesse d'engagement du pignon dans la couronne. Par exemple on peut prévoir que l'angle d'hélice de la face menée soit de 5° avec l'axe X. - The constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face is between 5 ° and 45 ° with the X axis in a plane perpendicular to the X axis. This results in a reduced tangential force when the pinion shoots a tooth of the crown. This improves the speed of engagement of the pinion in the crown. For example one can predict that the helix angle of the driven face is 5 ° with the X axis.
- la projection dans un plan parallèle à l'axe X du sommet de la dent située entre le sixième plan (P6) et le deuxième plan (P2) forme une ligne ayant un rayon de courbure. Autrement dit : lorsque l'on se déplace axialement du sixième plan vers le deuxième plan le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure. On obtient ainsi une dent rayonnée. the projection in a plane parallel to the X axis of the vertex of the tooth situated between the sixth plane (P6) and the second plane (P2) forms a line having a radius of curvature. In other words: when moving axially from the sixth plane to the second plane the top of the tooth follows a line having a radius of curvature. This produces a radiated tooth.
- le sixième plan est confondu avec le deuxième plan de sorte que pour l'ensemble des plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d'axe X. the sixth plane coincides with the second plane so that for all the planes perpendicular to the X axis of the second portion, the intersections between the edge and the outer surface of the cylinder follow a constant pitch helix of X axis.
- les sections de première portion dite régulière selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même surface. - la portion régulière présente un profil de denture droite. the sections of first portion said to be regular in planes perpendicular to the axis X each have the same surface. - The regular portion has a right tooth profile.
- les dents de l'ensemble de dents sont toutes des dents profilées. Dans un engrenage comprenant un pignon et une couronne de moteur thermique, pour pouvoir s'engrainer la couronne et le pignon doivent avoir le même module. Le fait de tailler la face menée d'une dent ne fait pas varier le module du pignon puisque la face menée adjacente est également taillée de sorte que le module égale à la distance circonférentielle entre les faces menées des deux dents adjacentes divisées par la constante Pi reste identique. the teeth of the set of teeth are all profiled teeth. In a gear comprising a pinion and a heat engine crown, to be able to engrain the crown and the pinion must have the same module. Cutting the driven face of a tooth does not vary the gear module since the adjacent driven face is also cut so that the modulus equals the circumferential distance between the driven faces of the two adjacent teeth divided by the constant Pi remains the same.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE 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. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention.
La figure 1 , déjà décrite, représente une vue d'un démarreur ; la figure 2 déjà décrite, représente un pignon selon l'état de la technique; les figures 3a à 3d, représentent un pignon selon un premier mode de réalisation de l'invention; les figures 4a et 4b, représentent un pignon selon un premier mode de réalisation de l'invention; les figures 5a et 5b, représentent un pignon selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; et les figures 6a et 6b, représentent un pignon selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Figure 1, already described, shows a view of a starter; Figure 2 already described, shows a pinion according to the state of the art; Figures 3a to 3d show a pinion according to a first embodiment of the invention; Figures 4a and 4b show a pinion according to a first embodiment of the invention; Figures 5a and 5b show a pinion according to a second embodiment of the invention; and Figures 6a and 6b show a pinion according to a third embodiment of the invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. Identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to another.
DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION La figure 3a représente le pignon 21 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce pignon 21 se distingue notamment de celui illustré sur la figure 2 de part le profil de sa face menée 205 dans la deuxième portion 210, s'étendant entre le deuxième plan P2 et troisième plan P3. Comme on peut le voir sur la figure 3b, ce profil est formé par trois chanfreins 301 , 302 et 303. DESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION FIG. 3a shows the pinion 21 according to a first embodiment of the invention. This pinion 21 differs in particular from that illustrated in Figure 2 from the profile of its led side 205 in the second portion 210, extending between the second plane P2 and third plane P3. As we can see it in Figure 3b, this profile is formed by three chamfers 301, 302 and 303.
Comme pour le mode de réalisation de la figure 2a, le cylindre 201 est par exemple un cylindre de révolution. Sur la figure 3a, comme pour la figure 2a, il est simplement représenté du cylindre 201 d'axe X, le cercle directeur pour des raisons de simplicité. As for the embodiment of Figure 2a, the cylinder 201 is for example a cylinder of revolution. In Figure 3a, as for Figure 2a, it is simply shown the cylinder 201 X axis, the steering circle for reasons of simplicity.
La figure 3b représente le pignon 21 selon une première variante du premier mode de réalisation. Sur la figure 3b sont illustrés sous forme d'une droite, en plus du premier plan, du deuxième plan, du troisième plan respectivement P1 , P2, P3, déjà décrits, un quatrième plan P4 et un sixième plan P6. Le plan P4 correspond à un plan quelconque qui est situé entre le deuxième P2 et le troisième plan P3. Le plan P6 est situé sur la deuxième portion 210 dite irrégulière entre le deuxième plan P2 et le troisième plan P3. Il est par exemple confondu avec le plan P2 comme illustré sur la figure 3b Tous les plans P1 , P2, P3, P4 et P6 sont perpendiculaires à l'axe X et sont donc parallèles entre eux. Figure 3b shows the pinion 21 according to a first variant of the first embodiment. In FIG. 3b are illustrated in the form of a straight line, in addition to the first plane, the second plane, the third plane respectively P1, P2, P3, already described, a fourth plane P4 and a sixth plane P6. The plane P4 corresponds to any plane which is situated between the second P2 and the third plane P3. The plane P6 is located on the second so-called irregular portion 210 between the second plane P2 and the third plane P3. It is for example confused with the plane P2 as illustrated in Figure 3b All planes P1, P2, P3, P4 and P6 are perpendicular to the axis X and are therefore parallel to each other.
On note dans la suite de la description, la surface de la section de la deuxième portion 210 dans un plan Px, S(Px). Ainsi, par exemple, la surface de la section de la deuxième portion 210 dans le plan P2 est S(P2), la surface de la section de la deuxième portion 210 dans le plan P3 est S(P3), la surface de la section de la deuxième portion 210 dans le plan P4 est S(P4). In the remainder of the description, the surface of the section of the second portion 210 in a plane Px, S (Px) is noted. Thus, for example, the area of the section of the second portion 210 in the plane P2 is S (P2), the area of the section of the second portion 210 in the plane P3 is S (P3), the area of the section of the second portion 210 in the plane P4 is S (P4).
Du côté de la face menée 205, les trois chanfreins 301 , 302 et 303 partent du plan P3 perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité de la dent et s'étendent jusqu'au plan P2 perpendiculaire à l'axe X. Chacun des chanfreins s'étend avec un angle par rapport à l'axe X à partir de l'extrémité de la dent de tel sorte que : S(P3) < S(P4) < S(P2). On the side of the driven face 205, the three chamfers 301, 302 and 303 start from the plane P3 perpendicular to the axis X situated at one end of the tooth and extend as far as the plane P2 perpendicular to the axis X. Each chamfers extend at an angle to the X axis from the end of the tooth such that: S (P3) <S (P4) <S (P2).
La section de la face menée 205 dans le plan P2 forme une arête 304, la section de la face menée 205 dans le plan P4 forme une arête 305 et la section de la face menée 205 dans le plan P4 forme une arête 306. Chacune des arêtes 304, 305 et 306 présente sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant des points 01 , 02 et 03. The section of the driven surface 205 in the plane P2 forms an edge 304, the section of the driven face 205 in the plane P4 forms an edge 305 and the section of the led face 205 in the plane P4 forms an edge 306. Each of the edges 304, 305 and 306 has substantially a shape of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201 starting from the points 01, 02 and 03.
Les points 01 , 02 et 03 sont les intersections entre la surface externe du cylindre 201 et les arêtes 304, 305, 306 respectivement. Par exemple, ces intersections suivent une hélice à pas constant sur la surface externe du cylindre 201 . En d'autres termes, la deuxième portion comprend une partie délimitée entre le troisième plan P3 et le sixième plan P6 perpendiculaire à l'axe X dans laquelle pour des plans perpendiculaires à l'axe X, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre 201 suivent une hélice à pas constant. The points 01, 02 and 03 are the intersections between the outer surface of the cylinder 201 and the edges 304, 305, 306 respectively. For example, these intersections follow a constant pitch helix on the outer surface of the cylinder 201. In other words, the second portion comprises a portion delimited between the third plane P3 and the sixth plane P6 perpendicular to the axis X in which for planes perpendicular to the axis X, the intersections between the edge and the surface external cylinder 201 follow a constant pitch propeller.
Lorsque comme illustré sur la figure 3b, le sixième plan P6 est confondu avec le deuxième plan P2, pour l'ensemble des plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant. When, as shown in FIG. 3b, the sixth plane P6 coincides with the second plane P2, for all the planes perpendicular to the axis X of the second portion, the intersections between the edge and the outer surface of the cylinder follow. a constant pitch propeller.
Par exemple, l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée soit de 5° avec l'axe X. For example, the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face is 5 ° with the X axis.
Par exemple, comme illustré sur la figure 3b, l'arête 305 de la section de la face menée 205 dans le quatrième plan comprend une forme ayant au moins 3 points de la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. Plus précisément, la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur en partant du point 02 est tangente à l'arête 305 aux points 307, 308 et 309. Les points 307, 308 et 309 sont des points appartenant aux chanfreins 301 , 302 et 303 respectivement dans le quatrième plan P4. For example, as illustrated in FIG. 3b, the edge 305 of the section of the driven face 205 in the fourth plane comprises a shape having at least 3 points of the X-axis involute formed from the direction circle of the cylinder. Specifically, the X-axis involute formed from the center circle from point 02 is tangent to edge 305 at points 307, 308 and 309. Points 307, 308 and 309 are points belonging to the chamfers. 301, 302 and 303 respectively in the fourth plane P4.
Par exemple, on peut choisir l'angle des trois chanfreins 301 , 302 et 303 avec l'axe X de sorte que la surface S(P4) soit augmenté de moins de 50% par rapport à la surface S(P3), la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan P1 . Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3). Dans le plan P1 , on mesure le module comme le pas primitif qui est obtenu à partir de la distance circonférentielle entre les faces menées de deux dents adjacentes, divisé par la constante bien connue Pi, également notée π et égale environ à 3.14. En d'autres termes, la deuxième portion 210 comprend une partie dont la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, avec une distance entre le troisième et le quatrième plan égale à 0.5 fois le module de la denture mesurée dans le premier plan P1 . For example, one can choose the angle of the three chamfers 301, 302 and 303 with the axis X so that the surface S (P4) is increased by less than 50% with respect to the surface S (P3), the distance axial between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half the module of the toothing measured in the first plane P1. For example, the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3). In the plane P1, the module is measured as the pitch pitch which is obtained from the circumferential distance between the driven faces of two adjacent teeth, divided by the well-known constant Pi, also denoted π and equal to approximately 3.14. In other words, the second portion 210 comprises a portion whose section in the fourth plane has an area increased by less than 50% relative to the area of the section in the third plane, with a distance between the third and the fourth plane equal to 0.5 times the modulus of the toothing measured in the first plane P1.
La figure 3c illustre une deuxième variante du premier mode de réalisation du pignon 21 . Cette deuxième variante se distingue de la première variante en ce que l'arête 305 est comprise entre deux arcs 309 et 310. L'arc 309 correspond à la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant du point O2 après rotation de -2°. De même, l'arc 310 correspond à la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant du point O2 après rotation de +2°. En d'autres termes, l'arête 305 de la section de la face menée 205 dans le quatrième plan P4 comprend une forme située entre deux arcs formés à partir de l'inclinaison de -2 et +2 degrés respectivement, d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 . FIG. 3c illustrates a second variant of the first embodiment of pinion 21. This second variant differs from the first variant in that the edge 305 is between two arcs 309 and 310. The arc 309 corresponds to the involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201 while leaving point O2 after rotation of -2 °. Similarly, the arc 310 corresponds to the involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201 starting from the point O2 after rotation of + 2 °. In other words, the edge 305 of the section of the driven face 205 in the fourth plane P4 comprises a shape situated between two arcs formed from the inclination of -2 and +2 degrees respectively, of an involute an X-axis circle formed from the director circle of the cylinder 201.
La figure 3d illustre le premier mode de réalisation selon une vue de dessus. On peut voir sur la figure 3d, en plus des trois chanfreins 301 , 302 et 303, la surface de la section de la deuxième portion dans le troisième plan S(P3). Figure 3d illustrates the first embodiment according to a view from above. FIG. 3d shows, in addition to the three chamfers 301, 302 and 303, the area of the section of the second portion in the third plane S (P3).
Pour le premier mode de réalisation illustré sur les figures 3a, 3b, 3c et 3d, les sections de la face menée 205 de la première partie de la deuxième portion 210 selon des plans perpendiculaires à l'axe X situés entre les plans P2 et P3 présentent sensiblement une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 . De plus, l'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P3 et le plan P2 forme une hélice à pas constant. Il s'agit d'un donc raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P3 et la section dans le plan P2. Les figures 4a et 4b représentent le pignon 21 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce pignon 21 se distingue du premier mode de réalisation de part le profil de sa face menée 205 dans la deuxième portion 210 s'étendant entre le deuxième plan P2 et troisième plan P3. Comme pour le mode de réalisation de la figure 2a, le cylindre 201 est, par exemple, un cylindre de révolution. Sur la figure 4a, comme pour la figure 2a, il est simplement représenté du cylindre 201 d'axe X le cercle directeur pour des raisons de simplicité. For the first embodiment illustrated in FIGS. 3a, 3b, 3c and 3d, the sections of the driven face 205 of the first portion of the second portion 210 in planes perpendicular to the X axis located between the planes P2 and P3 have substantially a form of involute of circle obtained from the director circle of the cylinder 201. In addition, the intersection between the driven surface 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P3 and the plane P2 forms a constant pitch helix. It is therefore a helical connection between the section in the plane P3 and the section in the plane P2. Figures 4a and 4b show the pinion 21 according to a second embodiment of the invention. This pinion 21 differs from the first embodiment from the profile of its driven surface 205 in the second portion 210 extending between the second plane P2 and third plane P3. As for the embodiment of Figure 2a, the cylinder 201 is, for example, a cylinder of revolution. In Figure 4a, as for Figure 2a, it is simply shown the X-axis cylinder 201 the steering circle for reasons of simplicity.
Sur la figure 4b sont illustrés sous forme d'une droite, en plus des plans P1 , P2, P3, P4 déjà décrits, un plan P5. Le plan P5 est situé sur la deuxième portion dite irrégulière entre le deuxième plan P2 et le troisième plan P3. Tous les plans P1 , P2, P3, P4 et P5 sont perpendiculaires à l'axe X et sont donc parallèles entre eux. In FIG. 4b are illustrated in the form of a straight line, in addition to the planes P1, P2, P3, P4 already described, a plane P5. The plane P5 is located on the second so-called irregular portion between the second plane P2 and the third plane P3. All planes P1, P2, P3, P4 and P5 are perpendicular to the X axis and are therefore parallel to each other.
La deuxième portion 210 comprend une première partie délimitée entre le troisième plan P3 et le cinquième plan P5 dont les sections selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même surface. Par exemple, comme illustré sur la figure 4b, la première partie délimitée entre le troisième plan P3 et le cinquième plan P5 présente un profil de denture droite. The second portion 210 comprises a first portion delimited between the third plane P3 and the fifth plane P5 whose sections in planes perpendicular to the X axis each have the same surface. For example, as illustrated in Figure 4b, the first portion defined between the third plane P3 and the fifth plane P5 has a right tooth profile.
En tout état de cause, les sections de la face menée 205 de la première partie de la deuxième portion 210 selon des plans perpendiculaires à l'axe X présentent une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 . De plus, cette première partie étant délimitée par le plan P3 et plan P5, elle s'étend donc à partir de l'extrémité de la dent. In any event, the sections of the driven face 205 of the first portion of the second portion 210 in planes perpendicular to the X axis have a form of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201. In addition, this first part being delimited by the plane P3 and plane P5, it therefore extends from the end of the tooth.
La deuxième portion 210 comprend en outre, une deuxième partie délimitée entre le cinquième plan P5 et le deuxième plan P2. L'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P5 et le plan P2 forme la courbe 401 . C'est sur cette courbe 401 que vont se trouver les intersections entre les arêtes de la face menée dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième partie et la surface externe du cylindre 201 . Par exemple, la courbe 401 présente la forme d'une hélice à pas constant. Dans ce cas, Il s'agit d'un raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P5 et la section dans le plan P2. En d'autres termes, dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion 210 situés entre le cinquième plan et le deuxième plan, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant. En tout état de cause, les sections de la face menée 205 de la première partie de la deuxième portion 210 selon des plans perpendiculaires à l'axe X présentent sensiblement une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 . The second portion 210 further comprises a second portion delimited between the fifth plane P5 and the second plane P2. The intersection between the driven surface 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P5 and the plane P2 forms the curve 401. It is on this curve 401 that will be intersections between the edges of the face carried in the planes perpendicular to the X axis of the second part and the outer surface of the cylinder 201. For example, the curve 401 is in the form of a constant pitch helix. In this case, it is a helical connection between the section in the plane P5 and the section in the plane P2. In other words, in the planes perpendicular to the X axis of the second portion 210 located between the fifth plane and the second plane, the intersections between the edge and the outer surface of the cylinder follow a constant pitch helix. In any event, the sections of the driven face 205 of the first portion of the second portion 210 in planes perpendicular to the X axis have substantially a form of involute of circle obtained from the director circle of the cylinder 201.
Le plan P4 est un plan quelconque situé entre le plan P3 et plan P2 pour lequel S(P3) <S(P4) < S(P2). Le plan P4 ne peut donc être situé entre les plans P3 et P5 mais entre les plans P5 et P2. En tout état de cause, la face menée 205 de la deuxième portion dans le plan P4, forme une arête qui comprend sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. Comme illustré sur la figure 4b, pour le plan P4 situé entre les plans P5 et P2, la section de la face menée 205 dans le plan P4 forme une arête 402 qui est issue du point O2. Le point O2 est à l'intersection entre l'arête 402 et la surface externe du cylindre 201 et est situé sur la courbe 401 . L'arête 402 présente sensiblement la forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant du point O2. The plane P4 is any plane situated between the plane P3 and plane P2 for which S (P3) <S (P4) <S (P2). The plane P4 can not be located between the planes P3 and P5 but between the planes P5 and P2. In any case, the driven surface 205 of the second portion in the plane P4 forms an edge which substantially comprises a shape of an involute of X-axis circle formed from the cylinder director circle. As illustrated in FIG. 4b, for the plane P4 located between the planes P5 and P2, the section of the driven face 205 in the plane P4 forms an edge 402 which is derived from the point O2. The point O2 is at the intersection between the edge 402 and the outer surface of the cylinder 201 and is located on the curve 401. The edge 402 has substantially the shape of an X-axis circle involute formed from the director circle of the cylinder 201 from the point O2.
Par ailleurs, on peut choisir la position du plan P5 et l'angle d'hélice du raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P5 et la section dans le plan P2 de sorte que la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan P1 . Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3). On the other hand, it is possible to choose the position of the plane P5 and the helix angle of the helical connection between the section in the plane P5 and the section in the plane P2 so that the section in the fourth plane has an area increased by less than by 50% with respect to the surface of the section in the third plane, the axial distance between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half of the modulus of the toothing measured in the first plane P1. For example, the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
Les figures 5a et 5b illustrent le pignon 21 selon un troisième mode de réalisation. Ce pignon 21 se distingue de celui du deuxième mode de réalisation de part le profil de la face menée 205 dans la deuxième portion 210, s'étendant entre le deuxième plan P2 et cinquième plan P3. Comme on peut le voir sur les figures 5a et 5b, lorsque l'on se déplace axialement du cinquième plan vers le deuxième plan le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure. Figures 5a and 5b illustrate the pinion 21 according to a third embodiment. This pinion 21 differs from that of the second embodiment from the profile of the driven surface 205 in the second portion 210, extending between the second plane P2 and fifth plane P3. As we can be seen in Figures 5a and 5b, when moving axially from the fifth plane to the second plane the top of the tooth follows a line having a radius of curvature.
En tout état de cause, pour un plan P4 quelconque situé entre les plans P5 et P2 de la deuxième portion 210 la section de la face menée 205 de la deuxième partie présente sensiblement une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 . In any case, for any plane P4 situated between the planes P5 and P2 of the second portion 210, the section of the driven face 205 of the second portion has substantially a form of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201.
Les figures 6a et 6b illustrent un pignon 21 selon un quatrième mode de réalisation. Ce pignon 21 se distingue de celui du premier mode de réalisation de part notamment le positionnement du plan P6 qui n'est plus confondu avec le plan P2. La deuxième portion 210 forme donc deux parties, une première partie située entre les plans P3 et P6 et une deuxième partie située entre les plans P6 et P2. Figures 6a and 6b illustrate a pinion 21 according to a fourth embodiment. This pinion 21 differs from that of the first embodiment from part including the positioning of the plane P6 which is no longer confused with the plane P2. The second portion 210 thus forms two parts, a first portion located between the planes P3 and P6 and a second portion between the planes P6 and P2.
Pour la première partie, l'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P3 et le plan P6 forme la courbe 601 . C'est sur cette courbe 601 que vont se trouver les intersections entre les arêtes de la face menée 205 dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la première partie et la surface externe du cylindre 201 . Par exemple, la courbe 601 présente la forme d'une hélice à pas constant. Dans ce cas, Il s'agit d'un raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P3 et la section dans le plan P6. Par exemple, l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée 205 soit de 5° avec l'axe X. For the first part, the intersection between the driven face 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P3 and the plane P6 forms the curve 601. It is on this curve 601 that the intersections between the edges of the driven face 205 in the planes perpendicular to the X axis of the first part and the outer surface of the cylinder 201 will be found. For example, the curve 601 is in the form of a constant pitch helix. In this case, it is a helical connection between the section in the plane P3 and the section in the plane P6. For example, the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face 205 is 5 ° with the X axis.
En d'autres termes, dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion situés entre le troisième plan P3 et le sixième plan P6, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant. In other words, in the planes perpendicular to the X axis of the second portion located between the third plane P3 and the sixth plane P6, the intersections between the edge and the outer surface of the cylinder follow a constant pitch helix.
En tout état de cause, pour un plan P4 quelconque situé entre les plans P3 et P6 de la deuxième portion 210 la section de la face menée 205 de la première partie présente une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant des points situés sur la courbe 601 . Par exemple, on peut choisir l'angle d'hélice de la face menée 205 de la première partie de sorte que la section dans le quatrième plan P4 situé dans la première partie a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan P1 . Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3). In any case, for any plane P4 situated between the planes P3 and P6 of the second portion 210, the section of the driven face 205 of the first portion has a shape of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201 starting from points on curve 601. For example, it is possible to choose the helix angle of the driven surface 205 of the first part so that the section in the fourth plane P4 located in the first part has an area increased by less than 50% with respect to the surface. of the section in the third plane, the axial distance between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half the module of the toothing measured in the first plane P1. For example, the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3).
Pour la deuxième partie, l'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P6 et le plan P2 forme la courbe 602. C'est sur cette courbe 602 que vont se trouver les intersections entre les arêtes de la face menée 205 dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième partie et la surface externe du cylindre 201 . Par exemple, la courbe 602 présente la forme d'une hélice à pas constant. Dans ce cas, Il s'agit d'un raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P6 et la section dans le plan P2. Par exemple, l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée 205 de la deuxième partie soit supérieur à l'angle d'hélice de la face menée 205 de la première partie. For the second part, the intersection between the driven face 205 and the outer surface of the cylinder 201 between the plane P6 and the plane P2 forms the curve 602. It is on this curve 602 that will be intersections between the edges of the driven surface 205 in the planes perpendicular to the X axis of the second portion and the outer surface of the cylinder 201. For example, the curve 602 has the shape of a constant pitch helix. In this case, it is a helical connection between the section in the plane P6 and the section in the plane P2. For example, the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face 205 of the second portion is greater than the helix angle of the driven face 205 of the first portion.
Comme on peut le voir sur la figure 6b, lorsque l'on se déplace axialement du sixième plan P6 vers le deuxième plan P2, le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure. As can be seen in Figure 6b, when moving axially from the sixth plane P6 to the second plane P2, the top of the tooth follows a line having a radius of curvature.
Pour un plan P4 quelconque situé entre les plans P6 et P2 de la deuxième portion 210, la section de la face menée 205 de la deuxième partie présente une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant des points situés sur la courbe 602. Par exemple, on peut choisir l'angle d'hélice de la face menée 205 de la première partie et l'angle d'hélice de la face menée 205 de la deuxième partie de sorte que la section dans le quatrième plan P4 situé dans la deuxième partie a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan P1 . Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3). On remarque que pour tous les modes réalisations des figures 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b dans un engrenage comprenant un pignon 21 et une couronne 33, pour pouvoir s'engrainer la couronne et le pignon doivent avoir le même module. Le fait de tailler la face menée d'une dent ne fait pas varier le module du pignon puisque la face menée adjacente est également taillée de sorte que le module égale à la distance circonférentielle entre les faces menées des deux dents adjacentes divisées par la constante Pi reste identique. For any plane P4 located between the planes P6 and P2 of the second portion 210, the section of the driven face 205 of the second portion has a shape of involute of a circle obtained from the director circle of the cylinder 201 from the points located on the curve 602. For example, one can choose the helix angle of the driven face 205 of the first part and the helix angle of the driven face 205 of the second part so that the section in the fourth P4 plane in the second part has an area increased by less than 50% with respect to the area of the section in the third plane, the axial distance between the third P3 and the fourth plane P4 being equal to half of the module of the teeth measured in the first plane P1. For example, the area S (P4) can be increased by 34% relative to the area S (P3). Note that for all embodiments of Figures 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b in a gear comprising a pinion 21 and a ring 33, to be able to grain the crown and the pinion must have the same module. Cutting the led side of a tooth does not vary the pinion modulus since the adjacent led face is also trimmed so that the modulus equals the circumferential distance between the driven faces of the two adjacent teeth divided by the constant Pi remains the same.
Les pignons des modes de réalisation illustrés sur les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b peuvent être utilisés par exemple dans un démarreur tel que décrit à la figure 1 . The pinions of the embodiments illustrated in FIGS. 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b can be used for example in a starter as described in FIG.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Démarreur pour véhicule automobile, comprenant : -un arbre entraînement (18) comprenant un axe X, -un pignon (21 ) monté sur l'arbre d'entraînement, le pignon comprenant : une base (200) ayant une périphérie externe délimitée par un cylindre (210) d'axe X, un ensemble de dents (202) s'étendant radialement à partir de ladite périphérie externe, l'ensemble de dents comprend au moins une dent profilée, la dent profilée (203, 208) comprenant : une face menée (205) et une face menante (204), une première portion (209) dite régulière s'étendant axialement à partir d'un premier plan (P1 ) perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité de la dent jusqu'à un deuxième plan (P2) perpendiculaire à l'axe X, et délimitée par la face menée et la face menante, une deuxième portion (210) dite irrégulière s'étendant axialement à partir du deuxième plan (P2) jusqu'à un troisième plan perpendiculaire (P3) à l'axe X situé à l'autre extrémité de la dent et délimitée par la face menée et face menante, caractérise en ce que les sections de la deuxième portion (210) dans le deuxième plan (P2), le troisième plan (P3) et un quatrième plan (P4) perpendiculaire à l'axe X situé entre le deuxième (P2) et le troisième plan (P3), présentent chacune une surface, la surface de la section dans le deuxième plan (P2) étant supérieure à la surface de la section dans le quatrième plan (P4) qui est elle même supérieure à la surface de la section dans le troisième plan (P3), et en ce que les sections de la deuxième portion dans le deuxième plan (P2), le troisième plan (P3) et le quatrième plan (P4), forment respectivement avec la face menée, des arêtes (304, 305, 306, 402) qui comprennent chacune sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. 1. Starter for a motor vehicle, comprising: a drive shaft (18) comprising an X axis, a pinion (21) mounted on the drive shaft, the pinion comprising: a base (200) having an outer periphery delimited by a X-axis cylinder (210), a set of teeth (202) extending radially from said outer periphery, the set of teeth comprises at least one profiled tooth, the profiled tooth (203, 208) comprising: a driven face (205) and a driving face (204), a first portion (209) said regular extending axially from a first plane (P1) perpendicular to the X axis located at one end of the tooth until at a second plane (P2) perpendicular to the axis X, and delimited by the driven face and the driving face, a second portion (210) said irregularly extending axially from the second plane (P2) to a third perpendicular plane (P3) to the X axis located at the other end of the tooth and deli formed by the driven face and driving face, characterized in that the sections of the second portion (210) in the second plane (P2), the third plane (P3) and a fourth plane (P4) perpendicular to the X axis located between the second (P2) and the third plane (P3), each have a surface, the surface of the section in the second plane (P2) being greater than the surface of the section in the fourth plane (P4) which is itself greater than the area of the section in the third plane (P3), and in that the sections of the second portion in the second plane (P2), the third plane (P3) and the fourth plane (P4) respectively form with the driven face edges (304, 305, 306, 402). each substantially comprising a shape of an X-axis involute formed from the cylinder director circle.
2. Démarreur selon la revendication 1 , dans lequel l'arête (305) de la section de la face menée dans le quatrième plan (P4) comprend une forme située entre deux arcs (309, 310) formés à partir de l'inclinaison de -2 et +2 degrés respectivement, d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre (201 ). 2. A starter according to claim 1, wherein the edge (305) of the section of the face led in the fourth plane (P4) comprises a shape located between two arcs (309, 310) formed from the inclination of -2 and +2 degrees, respectively, of an involute of X-axis circle formed from the director circle of the cylinder (201).
3. Démarreur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'arête (305) de la section de la face menée (205) dans le quatrième plan (P4) comprend une forme ayant au moins 3 points (307, 308, 309) de la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre (201 ). The starter according to claim 1 or 2, wherein the edge (305) of the section of the driven face (205) in the fourth plane (P4) comprises a shape having at least 3 points (307, 308, 309). the X-axis circle involute formed from the director circle of the cylinder (201).
4. Démarreur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième portion (210) comprend une partie dont la section dans le quatrième plan (P4) a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, avec une distance entre le troisième et le quatrième plan égale à 0.5 fois le module de la denture mesurée dans le premier plan (P1 ). 4. Starter according to one of claims 1 to 3, wherein the second portion (210) comprises a portion whose section in the fourth plane (P4) has an area increased by less than 50% relative to the surface of the section in the third plane, with a distance between the third and the fourth plane equal to 0.5 times the module of the toothing measured in the first plane (P1).
5. Démarreur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième portion (210) comprend une partie délimitée entre le troisième plan et un cinquième plan perpendiculaire (P5) à l'axe X situé entre les troisième et quatrième plans (P3, P4), dont les sections selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même valeur de surface, ladite partie s'étend à partir de l'autre extrémité de la dent. 5. Starter according to one of claims 1 to 3, wherein the second portion (210) comprises a portion delimited between the third plane and a fifth plane perpendicular (P5) to the X axis located between the third and fourth planes ( P3, P4), whose sections in planes perpendicular to the X axis each have the same surface value, said portion extends from the other end of the tooth.
6. Démarreur selon la revendication précédente, dans lequel la partie délimitée entre le troisième plan (P3) et un cinquième plan (P5) perpendiculaire présente un profil de denture droite. 6. Starter according to the preceding claim, wherein the portion defined between the third plane (P3) and a fifth plane (P5) perpendicular has a right tooth profile.
7. Démarreur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel dans une projection du sommet dans un plan parallèle à l'axe X, la projection du sommet de la dent située entre le cinquième plan et le deuxième plan forme une ligne ayant un rayon de courbure. 7. A starter according to claim 5 or 6, wherein in a projection of the vertex in a plane parallel to the axis X, the projection of the crown of the tooth situated between the fifth plane and the second plane forms a line having a radius of curvature.
8. Démarreur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel pour les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion situés entre le cinquième plan (P5) et le deuxième plan (P2), Γ intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d'axe X. 8. Starter according to claim 5 or 6, wherein for the planes perpendicular to the X axis of the second portion between the fifth plane (P5) and the second plane (P2), Γ intersection between the edge and the surface external cylinder follow a constant pitch propeller X axis.
9. Démarreur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième portion (210) comprend une partie délimitée entre le troisième plan (P3) et un sixième plan (P6) perpendiculaire à l'axe X dans laquelle pour des plans perpendiculaires à l'axe X, l'intersection (601 ) entre l'arête et la surface externe du cylindre (201 ) suivent une hélice à pas constant d'axe X. 9. Starter according to one of claims 1 to 3, wherein the second portion (210) comprises a portion defined between the third plane (P3) and a sixth plane (P6) perpendicular to the axis X in which for plans perpendicular to the X axis, the intersection (601) between the edge and the outer surface of the cylinder (201) follow a constant pitch helix of axis X.
10. Démarreur selon la revendication précédente, dans lequel l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée (205) soit compris entre 5° et 45° avec l'axe X dans un plan perpendiculaire à l'axe X. 10. Starter according to the preceding claim, wherein the constant pitch helix is configured so that the helix angle of the driven face (205) is between 5 ° and 45 ° with the X axis in a perpendicular plane. to the X axis.
1 1 . Démarreur selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la projection dans un plan parallèle à l'axe X du sommet de la dent située entre le sixième plan1 1. Starter according to claim 9 or 10, wherein the projection in a plane parallel to the X axis of the vertex of the tooth located between the sixth plane
(P6) et le deuxième plan (P2) forme une ligne ayant un rayon de courbure. (P6) and the second plane (P2) forms a line having a radius of curvature.
12. Démarreur selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le sixième plan est confondu avec le deuxième plan de sorte que pour l'ensemble des plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion, Γ intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre (201 ) forme une hélice à pas constant d'axe X. 12. Starter according to claim 9 or 10, wherein the sixth plane is coincident with the second plane so that for all the planes perpendicular to the X axis of the second portion, Γ intersection between the edge and the surface outer cylinder (201) forms a helix with constant pitch of X axis.
13. Démarreur selon l'une des revendications précédentes dans lequel les sections de la première portion (209) dite régulière selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même surface. 13. Starter according to one of the preceding claims wherein the sections of the first portion (209) said regular in planes perpendicular to the X axis each have the same surface.
14. Démarreur selon la revendication précédente, dans lequel la portion régulière (209) présente un profil de denture droite. 14. Starter according to the preceding claim, wherein the regular portion (209) has a right tooth profile.
15. Démarreur selon l'une des revendications précédentes dans lequel les dents de l'ensemble de dents (202) sont toutes des dents profilées. 15. Starter according to one of the preceding claims wherein the teeth of the set of teeth (202) are all profiled teeth.
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