FR2545543A1 - Demarreur pour moteur thermique - Google Patents
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Abstract
CE DEMARREUR COMPREND UN MOTEUR ELECTRIQUE 1 DONT L'ARBRE D'INDUIT 2 ENTRAINE UN PIGNON D'ATTAQUE 4 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN REDUCTEUR DE VITESSE EPICYCLOIDAL 3. LE PIGNON D'ATTAQUE 4 EST MONTE SUR UN MANETON EXCENTRE 25 D'UN ELEMENT 23 POUVANT TOURNER DANS LE NEZ 6 DU DEMARREUR. UNE ROTATION DE L'ELEMENT 23 EST COMMANDEE POUR AMENER LE PIGNON 4 EN PRISE AVEC LA COURONNE 5 DU MOTEUR THERMIQUE, PAR UN DEPLACEMENT DE CE PIGNON 4 DANS SON PLAN. UN JOINT D'OLDHAM 26 ASSURE LA TRANSMISSION DU MOUVEMENT ROTATIF ENTRE LA SORTIE DU REDUCTEUR 3 ET LE PIGNON 4, MALGRE LE DECALAGE VARIABLE DES AXES.
Description
"Démarreur pour moteur thermique"
La présente invention concerne un démarreur pour moteur thermique et elle se rapporte, plus particulièrement, à un dispositif qui commande dans un tel démarreur i'entrée en prise du pignon d'attaque avec la couronne dentée liée au moteur thermique.
La présente invention concerne un démarreur pour moteur thermique et elle se rapporte, plus particulièrement, à un dispositif qui commande dans un tel démarreur i'entrée en prise du pignon d'attaque avec la couronne dentée liée au moteur thermique.
Un démarreur pour moteur thermique, notamment de véhicule automobile, comprend de manière classique un moteur électrique dont l'arbre d'induit entraîne en rotation un pignon d'attaque, qui au repos est éloigné de la couronne du moteur thermique. En même temps que le moteur électrique du démarreur est alimenté pour entraîner en rotation le pignon d'attaque, celui-ci est déplacé de manière à obtenir son engrènement avec la couronne. Après le lancement du moteur thermique, le pignon d'attaque est de nouveau séparé de la couronne.
Habituellement, le déplacement du pignon d'attaque en vue de son engrènement dans la couronne est un déplacement rectiligne, orienté suivant l'axe de ce pignon, et commandé par des moyens spéciaux qui comprennent par exemple un actionneur électromagnétique, lié par l'intermédiaire d'un levier audit pignon. Une telle réalisation est plus ou moins complexe, encombrante et coûteuse, et elle est la cause de chocs entre les dentures du pignon d'attaque et de la couronne au moment de l'engre- nement, d'où usure des dentures et nécessité de prendre des dispositions spéciales pour leur protection.
Par ailleurs, il est connu d'interposer un réducteur de vitesse à engrenages, par exemple un réducteur du type "train épicycloidal", entre l'arbre d'induit et le pignon d'attaque d'un démarreur, notamment sur des démarreurs pour moteurs thermiques de puissance relativement élevée. Cette disposition permet d'obtenir un couple de démarrage élevé avec un moteur électrique de puissance, de volume et de poids relativement réduits.
La présente invention remédie aux inconvénients mentionnés plus haut, en fournissant un dispositif d'un principe nouveau pour amener le pignon d'attaque en prise avec la couronne du moteur thermique, le dispositif s'appliquant notamment aux démarreurs avec réducteur, auquel cas les éléments de ce dispositif se combinent et se confondent même partiellement avec ceux du réducteur.
A cet effet, dans le démarreur pour moteur thermique objet de la présente invention, des moyens sont prévus pour déplacer l'axe du pignon d'attaque dans le sens de son rapprochement ou de son éloignement de la couronne dentée liée au moteur thermique, le pignon étant déplacé dans son plan en même temps qu'il est entraîné en rotation autour de son axe à partir de l'arbre d'induit du moteur électrique, par l'intermédiaire d'une transmission autorisant un décalage variable entre l'axe de l'arbre d'induit ou de l'organe de sortie du mouvement d'un éventuel réducteur de vitesse, d'une part, et l'axe du pignon d'attaque, d'autre part.
Ainsi, dans le démarreur selon l'invention, l'entrée en prise du pignon d'attaque avec la couronne du moteur thermique n'est pas obtenue par un déplacement axial du pignon, mais au contraire par un déplacement du pignon d'attaque dans son plan, I'axe de ce pignon étant prévu mobile grâce à un montage particulier, tout en restant parallèle à lui-même.
Ceci peut être réalisé, notamment, en prévoyant un elément monté tournant, dans le nez du démarreur, autour d'un axe décalé par rapport à celui de l'arbre d'induit et/ou du reducteur de vitesse, ledit élément étant lui-même porteur ou muni d'un organe excentré sur lequel est monté le pignon d'attaque. L'élément monté tournant dans le nez du démarreur peut être un tourillon muni d'un maneton excentré sur lequel est monté tournant le pignon d'attaque, ou bien un boîtier cylindrique présentant un perçage excentré traversé par un arbre portant le pignon d'attaque.
La transmission du mouvement rotatif, entre l'arbre d'induit ou la sortie du réducteur de vitesse et le pignon d'attaque, est avantageusement assurée par l'intermédiaire d'un joint d'Oldham, - autorisant le décalage variable entre les axes.
Dans le cas d'un démarreur avec réducteur du type "train épicy cloidal", la disposition choisie est avantageusement la suivante : le planétaire central est lié à l'arbre d'induit du moteur électrique, et le portesatellites, constituant organe de sortie du mouvement pour l'entraînement en rotation du pignon d'attaque, forme lui-même l'un des éléments du joint d'Oldham.
En outre, il convient de commander la rotation de l'élément, en forme de tourillon ou de boîtier, monté tournant dans le nez du démarreur et lui-même porteur ou muni de l'organe excentré sur lequel est monté le pignon d'attaque.
Selon une première forme de réalisation particulière, l1-eIément en question est monté non seulement tournant, mais aussi coulissant dans le nez du démarreur, et des moyens sont prévus pour le guider suivant un mouvement hélicoïdal, tandis que le planétaire central et le porte-satellites du réducteur sont mobiles axialement sous l'effet de la rotation de l'arbre d'induit, de manière à pouvoir repousser l'élément tournant.
A la mise en marche du moteur électrique du démarreur, un ensemble vis-écrou liant l'arbre d'induit au planétaire provoque un léger déplacement axial de ce planétaire, qui tout en assurant sa fonction normale dans le réducteur pousse axialement le porte-satellites, lequel repousse luimême l'élément tel que tourillon. Le porte-satellites est avantageusement pourvu de moyens de freinage du type centrifuge, dans le but de faciliter initialement le déplacement axial du planétaire. Par l'effet des moyens de guidage en hélice, comprenant par exemple une goupille fixe traversant des gorges formées sur le tourillon, le déplacement axial du tourillon s'accompagne d'un mouvement rotatif de ce tourillon, au cours duquel le maneton portant le pignon d'attaque est rapproché de la couronne du moteur thermique, jusqu'à ce que la denture du pignon vienne en prise avec celle de la couronne.La réaction des dentures -favorise l'engrènement.
Dans cette première forme de réalisation de l'invention, la couronne dentée extérieure du train épicycloidal peut être simplement fixe par rapport au corps du démarreur. Toutefois, cette couronne peut aussi être monté tournante dans le corps de l'appareil et associée à des moyens à ressort ou à friction, ce qui lui permet de remplir une fonction supplémentaire d'amortissement du mouvement du porte-satellites, ou de limiteur de couple.
Suivant une autre forme particulière de réalisation, ne nécessitant plus des déplacements et poussées en direction axiale pour la commande de rotation de l'élément tournant tel que boîtier portant le pignon d'attaque, le porte-satellites du train épicycloidal est pourvu de moyens de freinage de sa rotation et la couronne dentée extérieure du train épicycloï- dal est montée tournante dans le corps du démarreur et munie d'un taquet coopérant avec un autre taquet porté par ledit boîtier, de telle sorte que la rotation de la couronne du train épicycloidal provoque celle du boîtier. A la mise en marche du moteur électrique du démarreurs le portesatellites étant freiné, la couronne est obligée d'effectuer d'abord un mouvement rotatif sur une fraction de tour, dans lequel elle entraîne aussi en rotation sur une fraction de tour le boîtier par l'intermédiaire des taquets. Au cours du mouvement rotatif du boîtier, L'arbre excentré du pignon d'attaque se rapproche de la couronne dentée du moteur thermique, jusqu'à ce que la denture du pignon entre en prise avec celle de la couronne. Les moyens de freinage du porte-satellites sont avantageusement du type centrifuge, de manière à supprimer le freinage dès que l'engrènement est obtenu. Dans ce cas aussi, I'engrènement est facilité par la réaction des dentures.
Les avantages du démarreur objet de l'invention sont les suivants :
- Ce démarreur est très compact, peu encombrant, peu coûteux et très léger.
- Ce démarreur est très compact, peu encombrant, peu coûteux et très léger.
- On supprime le choc des dentures, leur usure en bout, et par conséquent leur chanfeinage nécessaire dans les réalisations actuelles.
- En fixant le planétaire central du réducteur sur l'arbre d'induit, le dispositif peut être incorporé au système connu d'induit coulissant avec une course très réduite.
- Il est également possible de commander le planétaire sans recourir à l'induit, au moyen d'une fourchette à course très réduite, soit manuellement soit par un électroaimant.
- Enfin, l'invention répond aux normes de montage, c'est-à-dire que le démarreur, dans ses diverses formes de réalisation définies plus haut et décrites ci-après plus en détail, sont rigoureusement interchangeables avec les appareils actuellement sur le marché, sans apporter aucune modification au moteur thermique.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation de ce démarreur
Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation du démarreur conforme à 19invention, représentée en position de repos ;
Figure 2 est une vue en coupe transversale suivant 2-2 de figure 1;
Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant 3-3 de figure 4;
Figure 4 est une vue en coupe longitudinale similaire à figure 1, mais en position d'engrènement du pignon d'attaque et de la couronne du moteur thermique ;;
Figure 5 est une vue en coupe transversale suivant 5-5 de figure 1, montrant la position relative du pignon d'attaque et de la couronne, au repos ;
Figure 6 est une vue en coupe transversale similaire à figure 5, montrant la position relative des mêmes organes en début d'engrènement;
Figure 7 est une autre vue en coupe transversale similaire aux figures précédentes, montrant le pignon d'attaque entièrement en prise avec la couronne ;
Figure 8 est une vue en perspective de l'élément intermédiaire du joint d'Oldham utilisé dans la forme de réalisation selon figure 1;;
Figure 9 est une vue de côté du tourillon muni d'un maneton excentré portant le pignon d'attaque
Figures 10 et 11 sont des vues développées du tourillon avec indication de la position de la goupille dans les gorges, respectivement au repos et en situation d'engrènement
Figure 12 est une vue en coupe longitudinale d'une deuxième forme de réalisation du démarreur conforme à l'invention, représentée en position de repos ;
Figure 13 est une vue partielle du nez du démarreur et du tourillon muni d'un maneton excentré portant le pignon d'attaque, dans une variante ;
Figure 14 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une variante avec frein centrifuge associé au porte-satellites du réducteur de vitesse ;
Figure 15 est une vue en coupe transversale suivant 15-15 de figure 14, montrant le frein centrifuge en action ;;
Figure 16 est une vue en coupe transversale similaire à figure 15, mais montrant le frein centrifuge hors d'action ;
Figure 17 est une vue partielle en coupe transversale, illustrant une variante dans laquelle la couronne extérieure du réducteur de vitesse est montée tournante dans le corps du démarreur ;
Figure 18 est une vue partielle en coupe longitudinale suivant 18-18 de figure 17 ;
Figure 19 est une vue partielle en coupe longitudinale suivant 19-19 de figure 20, illustrant une variante dans laquelle la couronne du réducteur de vitesse est montée mobile axialement ;
Figure 20 est une vue partielle en coupe transversale suivant 20-20 de figure 19
Figure 21 montre le planétaire central du réducteur de vitesse, dans une variante de réalisation de sa liaison avec l'arbre d'induit, en position de repos ;;
Figure 22 est une vue similaire à figure 21, mais correspondant à la position de marche du démarreur ;
Figure 23 est une vue en coupe longitudinale d'une troisième forme de réalisation du démarreur conforme à l'invention, représentée en position de repos
Figures 24,25 et 26 sont des vues en coupe transversale, respectivement suivant 24-24, 25-25 et 26-26 de figure 24
Figure 27 montre la couronne du réducteur épicycloldal, représentée seule en coupe passant par son axe ;
Figures 28 et 29 sont des vues respectivement de c & et de face du boîtier excentré traversé par l'arbre du pignon d'attaque, dans cette dernière forme de réalisation ;;
Figures 30 et 31 sont des vues schématiques illustrant les positions des taquets respectifs de la couronne du réducteur et du boîtier excentré, respectivement au repos et en action.
Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation du démarreur conforme à 19invention, représentée en position de repos ;
Figure 2 est une vue en coupe transversale suivant 2-2 de figure 1;
Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant 3-3 de figure 4;
Figure 4 est une vue en coupe longitudinale similaire à figure 1, mais en position d'engrènement du pignon d'attaque et de la couronne du moteur thermique ;;
Figure 5 est une vue en coupe transversale suivant 5-5 de figure 1, montrant la position relative du pignon d'attaque et de la couronne, au repos ;
Figure 6 est une vue en coupe transversale similaire à figure 5, montrant la position relative des mêmes organes en début d'engrènement;
Figure 7 est une autre vue en coupe transversale similaire aux figures précédentes, montrant le pignon d'attaque entièrement en prise avec la couronne ;
Figure 8 est une vue en perspective de l'élément intermédiaire du joint d'Oldham utilisé dans la forme de réalisation selon figure 1;;
Figure 9 est une vue de côté du tourillon muni d'un maneton excentré portant le pignon d'attaque
Figures 10 et 11 sont des vues développées du tourillon avec indication de la position de la goupille dans les gorges, respectivement au repos et en situation d'engrènement
Figure 12 est une vue en coupe longitudinale d'une deuxième forme de réalisation du démarreur conforme à l'invention, représentée en position de repos ;
Figure 13 est une vue partielle du nez du démarreur et du tourillon muni d'un maneton excentré portant le pignon d'attaque, dans une variante ;
Figure 14 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une variante avec frein centrifuge associé au porte-satellites du réducteur de vitesse ;
Figure 15 est une vue en coupe transversale suivant 15-15 de figure 14, montrant le frein centrifuge en action ;;
Figure 16 est une vue en coupe transversale similaire à figure 15, mais montrant le frein centrifuge hors d'action ;
Figure 17 est une vue partielle en coupe transversale, illustrant une variante dans laquelle la couronne extérieure du réducteur de vitesse est montée tournante dans le corps du démarreur ;
Figure 18 est une vue partielle en coupe longitudinale suivant 18-18 de figure 17 ;
Figure 19 est une vue partielle en coupe longitudinale suivant 19-19 de figure 20, illustrant une variante dans laquelle la couronne du réducteur de vitesse est montée mobile axialement ;
Figure 20 est une vue partielle en coupe transversale suivant 20-20 de figure 19
Figure 21 montre le planétaire central du réducteur de vitesse, dans une variante de réalisation de sa liaison avec l'arbre d'induit, en position de repos ;;
Figure 22 est une vue similaire à figure 21, mais correspondant à la position de marche du démarreur ;
Figure 23 est une vue en coupe longitudinale d'une troisième forme de réalisation du démarreur conforme à l'invention, représentée en position de repos
Figures 24,25 et 26 sont des vues en coupe transversale, respectivement suivant 24-24, 25-25 et 26-26 de figure 24
Figure 27 montre la couronne du réducteur épicycloldal, représentée seule en coupe passant par son axe ;
Figures 28 et 29 sont des vues respectivement de c & et de face du boîtier excentré traversé par l'arbre du pignon d'attaque, dans cette dernière forme de réalisation ;;
Figures 30 et 31 sont des vues schématiques illustrant les positions des taquets respectifs de la couronne du réducteur et du boîtier excentré, respectivement au repos et en action.
Le démarreur à réducteur de vitesse pour moteur thermique, représenté à la figure 1, comprend un moteur électrique dont l'induit (1) est porté par un arbre (2) relié, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse (3), à un pignon d'attaque (4) prévu pour entrer en prise avec une couronne dentée (5) liée au moteur thermique, lorsque le démarreur est sollicité. Le réducteur (3) et le pignon d'attaque (4) sont logés dans le nez (6) du démarreur, fixé contre une bride (7) qui ferme la partie "moteur électrique" du démarreur et est traversée par l'arbre d'induit (2).
Le réducteur de vitesse (3) est du type "train épicycloidal", comprenant un planétaire central (8) coaxial à l'arbre d'induit (2), un porte-satellites (9) avec par exemple trois pignons satellites (10), et une couronne dentée extérieure (11). Le planétaire (8) est muni d'une portée cylindrique (12) montée tournante dans une bague (13) portée par la bride (7); la portée cylindrique (12) possède un prolongement (14) présentant un taraudage vissé sur un filetage (15) formé à l'extrémité de l'arbre d'induit (2). Le prolongement (14) de la portée cylindrique (12) soutient, par l'intermédiaire d'une bague-butée (16), le porte-satellites (9) qui
porte les axes (17) des trois pignons satellites (10). Comme le montre
la figure 2, le porte-satellites (9) est allégé par trois fraisages (18), situés
entre les axes (17) des satellites.Une collerette (19) entourant également
le prolongement (14) de la portée cylindrique (12) permet au planétaire
(8) d'agir en direction axiale sur le porte-satellites (9). Enfin, la couronne
extérieure (11) est ici montée fixe, bloquée dans le corps du démarreur
entre le nez (6) et la bride (7).
porte les axes (17) des trois pignons satellites (10). Comme le montre
la figure 2, le porte-satellites (9) est allégé par trois fraisages (18), situés
entre les axes (17) des satellites.Une collerette (19) entourant également
le prolongement (14) de la portée cylindrique (12) permet au planétaire
(8) d'agir en direction axiale sur le porte-satellites (9). Enfin, la couronne
extérieure (11) est ici montée fixe, bloquée dans le corps du démarreur
entre le nez (6) et la bride (7).
Le nez (6) possède une portée cylindrique (20) dont l'axe (21)
présente un décalage (d) par rapport à l'axe (22) de l'arbre d'induit (2) et du réducteur de vitesse (3). Dans la portée cylindrique (20) est monté, tournant et coulissant suivant l'axe (21), un tourillon (23) muni d'un épaulement (24) et d'un manetonexcentré (25). Le pignon d'attaque (4) est monté tournant sur le maneton excentré (25).
présente un décalage (d) par rapport à l'axe (22) de l'arbre d'induit (2) et du réducteur de vitesse (3). Dans la portée cylindrique (20) est monté, tournant et coulissant suivant l'axe (21), un tourillon (23) muni d'un épaulement (24) et d'un manetonexcentré (25). Le pignon d'attaque (4) est monté tournant sur le maneton excentré (25).
La liaison en rotation entre le porte-satellites (9) et le pignon d'attaque (4), qui tournent autour d'axes parallèles et d'écartement varia
ble, est assurée au moyen d'un joint d'Oldham. Celui-ci comprend un
élément intermédiaire (26), bien visible à la figure 8, en forme de disque
avec deux rainures diamétrales (27,28) de directions orthogonales creusees
sur ses faces opposées. La première rainure (27) coopère avec une nervure
diamétrale (29) formée sur le porte-satellites (9)- voir figures 1 et 2.
ble, est assurée au moyen d'un joint d'Oldham. Celui-ci comprend un
élément intermédiaire (26), bien visible à la figure 8, en forme de disque
avec deux rainures diamétrales (27,28) de directions orthogonales creusees
sur ses faces opposées. La première rainure (27) coopère avec une nervure
diamétrale (29) formée sur le porte-satellites (9)- voir figures 1 et 2.
La seconde rainure (28) coopère avec une rainure similaire (30) formée sur le pignon d'attaque (4).
Le tourillon (23), représenté seul sur la figure 9, présente deux gorges (31) possédant chacune une partie droite (32) et une partie en hélice (33). Une goupille (34) immobilisée sur le nez (6) au moyen d'une vis de blocage (35) visible à la figure 3, traverse le tourillon (23) par ses deux gorges (31).
Enfin, le tourillon (23) comporte un évidement central renfermant un ressort (36) qui s'appuie sur la goupille (34) et maintient les éléments assemblés, au repos. La force du ressort (36) n'est néanmoins pas suffisante pour s'opposer au déplacement, vers la gauche de la figure 1, du planétaire (8) et du porte-satellites (9) du réducteur de vitesse (3).
Les figures 1 et 5 représentent le démarreur en position de repos. Les organes mobiles axialement, c'est-à-dire principalement le planétaire (8), le porte-satellites (9) et le tourillon (23), sont situés le plus à droite (par référence à la figure 1). Le tourillon (23) occupe une position angulaire, illustrée sur la figure 10, telle que la goupille (34) traverse les deux gorges (31) par leurs parties en hélice (33), et telle que l'axe (37) du maneton (25) soit le plus éloigné de l'axe général
(22) du démarreur. Le pignon d'attaque (4) se trouve alors hors de prise,
par rapport à la couronne (5). Pour amener le pignon (4) en prise avec la couronne (5), le tourillon (23) doit tourner autour de son axe (21) de
manière à déplacer le pignon (4) dans son plan, en raison de l'excentricité
(e) du maneton (25).L'importance de cette excentricité (e) correspond
à la valeur de déplacement nécessaire à l'engrènement du pignon (4) avec la couronne (5), augmentée d'une certaine garde au repos.
(22) du démarreur. Le pignon d'attaque (4) se trouve alors hors de prise,
par rapport à la couronne (5). Pour amener le pignon (4) en prise avec la couronne (5), le tourillon (23) doit tourner autour de son axe (21) de
manière à déplacer le pignon (4) dans son plan, en raison de l'excentricité
(e) du maneton (25).L'importance de cette excentricité (e) correspond
à la valeur de déplacement nécessaire à l'engrènement du pignon (4) avec la couronne (5), augmentée d'une certaine garde au repos.
Lorsque le moteur électrique du démarreur est alimenté et lancé, donc au début de la rotation de l'arbre d'induit (2), sous l'effet
du filetage (15) de l'arbre (2) et de l'inertie de l'ensemble, le planétaire
(8) se déplace vers la gauche en repoussant le porte-satellites (9) par
la collerette (19). Le porte-satellites (9) repousse lui-même vers la gauche le joint d'Oldham (26 à 30) qui, à son tour, repousse dans le même sens
le maneton (25) et le tourillon (23). Les divers frottements des engrenages
et du joint d'Oldham concourent à l'inertie de l'ensemble.
du filetage (15) de l'arbre (2) et de l'inertie de l'ensemble, le planétaire
(8) se déplace vers la gauche en repoussant le porte-satellites (9) par
la collerette (19). Le porte-satellites (9) repousse lui-même vers la gauche le joint d'Oldham (26 à 30) qui, à son tour, repousse dans le même sens
le maneton (25) et le tourillon (23). Les divers frottements des engrenages
et du joint d'Oldham concourent à l'inertie de l'ensemble.
Le tourillon (23) déplacé vers la gauche décrit par rapport à
la portée (20) un mouvement hélicoïdal suivant l'axe (21), grâce à l'action
de la goupille fixe (34) traversant les parties en hélice (33) des gorges
(31). La rotation du tourillon (23) autour de l'axe (21) fait décrire un arc de cercle à l'axe (37) du maneton (25), suivant la flèche (38), ce
qui fait passer le pignon (4) par une position de début d'engrènement avec la couronne (5) - voir figure 6.
la portée (20) un mouvement hélicoïdal suivant l'axe (21), grâce à l'action
de la goupille fixe (34) traversant les parties en hélice (33) des gorges
(31). La rotation du tourillon (23) autour de l'axe (21) fait décrire un arc de cercle à l'axe (37) du maneton (25), suivant la flèche (38), ce
qui fait passer le pignon (4) par une position de début d'engrènement avec la couronne (5) - voir figure 6.
A cet instant, où seuls les sommets des dents du pignon (4)
et de la couronne (5) sont en prise, la goupille (31) parvient au début
des parties droites (32) des gorges (31). Le tourillon (23) a alors atteint sa fin de course axiale à gauche, et son épaulement (24) vient en butée
contre le nez (6) du démarreur.
et de la couronne (5) sont en prise, la goupille (31) parvient au début
des parties droites (32) des gorges (31). Le tourillon (23) a alors atteint sa fin de course axiale à gauche, et son épaulement (24) vient en butée
contre le nez (6) du démarreur.
A partir de ce moment, par un effet d'auto-engrènement, le
pignon (4) s'engage davantage dans la couronne (5) et la réaction des
dentures oblige le maneton (23) à tourner jusqu'à ce que l'extrémité des
parties droites (32) des gorges (31) vienne buter contre la goupille (34)
voir figure 11. L'engrènement entre le pignon (4) et la couronne (5) est
alors complet, comme représenté sur les figures 4 et 7.
pignon (4) s'engage davantage dans la couronne (5) et la réaction des
dentures oblige le maneton (23) à tourner jusqu'à ce que l'extrémité des
parties droites (32) des gorges (31) vienne buter contre la goupille (34)
voir figure 11. L'engrènement entre le pignon (4) et la couronne (5) est
alors complet, comme représenté sur les figures 4 et 7.
Au cours de tout le processus d'engrènement décrit ci-dessus,
les éléments du joint d'Oldham (26 à 30) assurent l'entraînement en rota tion continue du pignon (4) malgré la distance variable entre l'axe (37) de ce pignon et l'axe (22) du porte-satellites (9) qui constitue l'organe de sortie du réducteur de vitesse (3). Lorsque l'engrènement est complet, ces deux axes (22,37) sont confondus et les éléments du joint d'Oldham (26 à 30) sont alors tous coaxiaux. Les parties droites (32) des gorges (33) peuvent présenter un léger jeu sur la goupille (34) de sorte qu'en fin d'engrènement, la goupille (34) ne supporte plus la poussée de l'ensemble vis-écrou (14,15). Cette poussée s'exercera alors entièrement sur l'épaulement (34), réalisant un verrouillage complet du tourillon (23).
les éléments du joint d'Oldham (26 à 30) assurent l'entraînement en rota tion continue du pignon (4) malgré la distance variable entre l'axe (37) de ce pignon et l'axe (22) du porte-satellites (9) qui constitue l'organe de sortie du réducteur de vitesse (3). Lorsque l'engrènement est complet, ces deux axes (22,37) sont confondus et les éléments du joint d'Oldham (26 à 30) sont alors tous coaxiaux. Les parties droites (32) des gorges (33) peuvent présenter un léger jeu sur la goupille (34) de sorte qu'en fin d'engrènement, la goupille (34) ne supporte plus la poussée de l'ensemble vis-écrou (14,15). Cette poussée s'exercera alors entièrement sur l'épaulement (34), réalisant un verrouillage complet du tourillon (23).
La réaction inverse sur l'arbre d'induit (2) due au système vis-écrou est absorbée par le couvercle arrière (non représenté) du démarreur, formant butée, situé du côté du collecteur du moteur électrique.
Une fois le moteur thermique lancé, sous l'action combinée de la réaction des dentures qui a alors changé de sens, des parties en hélice (33) des gorges (31), et de l'ensemble vis-écrou (14,15), le pignon d'attaque (4) est rejeté hors de la couronne (5) et tout le dispositif revient à sa position de repos, laquelle est maintenue grâce au ressort (36).
La figure 12 représente en position de repos, une deuxième forme de réalisation du démarreur objet de l'invention, dont tous les éléments communs avec la première forme de réalisation sont désignés par les mêmes repères numériques. Cette deuxième forme de réalisation diffère de la première par la structure du porte-satellites (9') du réducteur de vitesse (3'), qui se compose de deux flasques circulaires (39,40) portant les axes (17) des satellites (10). Les flasques (39,40) sont en outre réunis par des entretoises (41) assemblées au moyen de vis (42).Le joint d'Oldham est analogue à celui de la première forme de réalisation mais les positions des rainures et nervures correspondantes sont inversées, pour des raisons de construction: ainsi c'est l'élément intermédiaire (26') qui comporte deux nervures orthogonales telles que celle indiquée (27'), tandis que les rainures sont ménagées sur le flasque (40) du porte-satellites (9') et sur le pignon (4) comme indiqué en (30'). La poussée axiale du planétaire central (8) est ici transmise par un grain-butée auto-lubrifiant (43) au porte-satellites (9') et au joint d'Oldham, qui la transmet comme précédemment au tourillon (23) par l'intermédiaire du maneton (25).
Pour obtenir un engrènement plus doux, il est possible comme le montre la figure 13 d'interposer entre l'épaulement (24) du tourillon (23) et le nez (6) du démarreur un disque de friction (44). Le disque (44) freine la rotation du tourillon (23) lorsque celui-ci est soumis à la poussée axiale imprimée par le planétaire (8).
Dans le but de faciliter le déplacement du planétaire (8), le porte-satellites (9') peut être pourvu, comme le montrent les figures 14 à 16, d'un ou plusieurs freins centrifuges, constitués par une lame de ressort (45) portant un patin de friction (46). La lame (45) est solidaire du flasque (39) du porte-satellites (9'), auquel elle est fixée par exemple par un rivet (47). Le patin (46), lié à la lame (45) par exemple par d'autres rivets (48), s'appuye à l'arrêt sur une partie cylindrique (49) de la bride (7), comme le montre la figure 15, et il freine ainsi la rotation du portesatellites (9'), donc du planétaire (8).
Dès que le démarreur est en marche, la force centrifuge dégage le patin (46) et met le freinage hors d'action. En outre, le frein maintient les organes du démarreur immobiles, au repos.
Le frottement du patin (46) ne peut contrarier l'avance longitudinale, car son effet constitue avec le frottement circulaire un mouvement louvoyant. De plus, en coopérant avec l'inertie, ce freinage permet d'avoir un filetage (15) assez rapide sur l'arbre d'induit (2), ce qui diminue les poussées sur les diverses butées.
Comme le montrent les figures 17 et 18, la couronne (11) du réducteur de vitesse au lieu d'être fixe, peut être montée tournante dans le corps du démarreur, pour amortir l'attaque du pignon (4) sur la couronne (5) du moteur thermique. La couronne (11) comporte une ou plusieurs fraisures (50) de direction circonférentielle, qui servent de logements à un ou plusieurs ressorts (51) maintenus par un ou plusieurs doigts fixes (52), réalisables sous la forme de boulons utilisés comme butées. La couronne (11) tend à tourner dans le sens de la flèche (F) en comprimant le ou les ressorts (51), sous l'effet de la rotation des pignons satellites, d'où amortissement du mouvement du porte-satellites et de tout l'entrâî- nement.
Les figures 19 et 20 représentent une autre variante, destinée à supprimer les efforts anormaux et les retours du moteur thermique
La couronne (11) du réducteur de vitesse, dont l'extérieur forme un cône mâle, est engagée dans un alésage à paroi conique (53) du corps du démarreur, où elle peut tourner. Cette couronne (11) est repoussée vers la gauche de la figure 19 par une pluralité de ressorts tarés (54) montés dans des logements fraisés (55) de la bride fixe (7). L'ensemble forme un limiteur de couple et patine lors des efforts anormaux et des retours.
La couronne (11) du réducteur de vitesse, dont l'extérieur forme un cône mâle, est engagée dans un alésage à paroi conique (53) du corps du démarreur, où elle peut tourner. Cette couronne (11) est repoussée vers la gauche de la figure 19 par une pluralité de ressorts tarés (54) montés dans des logements fraisés (55) de la bride fixe (7). L'ensemble forme un limiteur de couple et patine lors des efforts anormaux et des retours.
Les surfaces de friction coniques peuvent être remplacées par des surfaces de friction planes.
Le dispositif vis-écrou (14,15) des formes de réalisation considérées jusqu'ici peut être remplacé - par une goupille (56) traversant l'arbre d'induit (2) auquel elle est fixée - voir figures 21 et 22. La portée cylindrique (12) du planétaire (8) présente deux rainures en hélice (57), traversées avec possibilité de coulissement par la goupille (56), ce qui réalise la liaison entre l'arbre d'induit (2) et le planétaire (8). La figure 21 représente ce dispositif dans la position de repos du démarreur, tandis que la figure 22 correspond à l'état de marche.
Les figures 23 et suivantes se rapportent à une troisième forme de réalisation du démarreur objet de l'invention, utilisant toujours un réducteur (3) du type "train épicycloidal" qui ici est utilisé aussi pour déterminer l'excentration du pignon d'attaque (4) par rapport à l'marbre d'induit (2), et par conséquent l'engrènement de ce pignon (4) dans la couronne (5) du moteur thermique.
Le planétaire (8) du réducteur (3) est ici claveté sur l'extrémité de l'arbre d'induit (2). Le porte-satellites est composé de deux flasques (39,40) réunis par les axes (17) des pignons satellites (10), ainsi que par des vis (42) et des entretoises (4 I). Le flasque (40) situé à gauche par référence à la figure 23, constitue un élément du joint d'Oldham (26) qui relie le porte-satellites à un arbre (58) sur lequel est claveté le pignon d'attaque (4).
La couronne (11) du réducteur (3) est montée tournante dans le corps du démarreur. Elle comporte un taquet (59), bien visible sur la figure 27 montrant la couronne (11) seule.
L'arbre (58) du pignon (4) est monté tournant en position excentrique, par l'intermédiaire de bagues auto-lubrifiantes, à l'intérieur d'un boîtier cylindrique (60) dont l'axe (21) est lui-même excentré par rapport à l'axe (22) de l'arbre d'induit (2) et du réducteur de vitesse (3). Le boîtier (60) est monté tournant autour de son propre axe (21) dans le corps du démarreur, sa rotation permettant l'entrée en prise ou la séparation du pignon (4) et de la couronne (5) - voir notamment figure 24.
Le boîtier (60), représenté seul sur les figures 28 et 29, présente un perçage excentré (61) pour le passage de l'arbre (58) du pignon (4), et il se termine par une partie épaulée (62) munie d'un taquet (63) destiné à coopérer avec le taquet (59) du flasque (40) du porte-satellites. La partie (62) présente encore une lumière en arc de cercle (64), qui est traversée par une goupille fixe (65).
Le boîtier (60) comporte par ailleurs une gorge en arc de cercle (66) dans laquelle est logé un ressort de rappel (67) arrêté par une visbutée fixe (68).
Les axes (17) des satellites (10) servent de supports à des patins de freins pivotants (69), munis de préférence d'une garniture de friction (70), qui sont bien visibles à la figure 26. Chaque patin (69) est soumis à l'action d'un ressort (71) qui s'appuye sous une partie du flasque (39) en forme de tambour, et qui presse la garniture (70) du patin (69) sur un moyeu fixe (72) faisant partie de la bride (7).
Au moment où on lance le courant dans le moteur électrique du démarreur, le planétaire (8) se met à tourner, mais le porte-satellites (39,40), freiné par les moyens décrits ci-dessus, étant plus ou moins immobilisé, les satellites (10) entraînent la couronne extérieure (11) montée tournante, et cette couronne (11) fait elle-même tourner le boîtier (60) par l'intermédiaire des taquets (59,63). La figure 30 montre schématiquement la position des taquets (59,63) au départ de ce mouvement, s'effectuant à partir de la position de repos dans laquelle une extrémité de la lumière (64) est arrêtée contre la goupille fixe (65).
Le boîtier (60), en tournant sur une fraction de tour, déplace l'axe (37) du pignon d'attaque (4) de manière à commander son entrée en prise avec la couronne dentée (5). I1 est à remarquer que le sens de rotation du boîtier (60) autour de son axe (21), suivant la flèche indiquée à la figure 30, est celui qui convient à l'engrènement, facilité par la réaction des dentures, dès leur premier contact. La rotation du boîtier (60) et la profondeur- nécessaire d'engrènement sont limitées par l'arrivée de l'autre extrémité de la lumière (64) en butée contre la goupille fixe (65). La figure 31 représente schématiquement cette position finale du boîtier (60) et des taquets (59,63). Par l'action de ces derniers, la couronne (11) du réducteur (3) se trouve arrêtée en rotation en même temps que le boîtier (60).Le réducteur (3) entre alors en jeu pour faire tourner le pignon d'attaque (4), par 1' intermédiaire du joint d'Oldham (26 à 30), dont on notera que les éléments sont amenés dans une disposition coaxiale, l'axe (37) du pignon (4) coïncidant finalement avec l'axe (22) du réducteur (3) comme le montre la figure 31. Le pignon (4) entraîne le moteur thermi que, pour son lancement, par l'intermédiaire de la couronne (5).
Par ailleurs, dès que le démarreur est en action, la force centrifuge fait pivoter les patins de freins (69) qui s'écartent du moyeu (72) et viennent buter contre la partie du flasque (39) en forme de tambour, de sorte que le freinage est supprimé.
Une fois le moteur thermique mis en marche, la réaction des dentures, qui a changé de sens, chasse le pignon (4) en entraînant le boîtier (60) qui, pivotant en sens inverse autour de son axe (21), retourne à sa position de repos. Ce mouvement est facilité à la fois par la poussée du ressort de rappel (67) et par l'accélération du pignon (4) qui communique à la couronne (11) du réducteur (3) une rotation inverse à celle qui provoque l'engrènement. Le ressort (67) maintient aussi tout le dispositif dans sa position de repos.
Dans une variante, les patins de freins (69) peuvent être remplacés par une ou plusieurs billes, repoussées par des-ressorts, qui au repos se logent dans des empreintes du moyeu (72) et qui, en cas de rotation, sont extraites de ces empreintes par la force centrifuge. Sans faire appel à la force centrifuge, la rotation du boîtier (60) peut aussi être obtenue en agissant directement sur cet organe au moyen d'un poussoir ou d'une crémaillère commandé par un renvoi manoeuvré de l'extérieur, soit par un électroaimant, soit par une tirette à main. On peut alors supprimer les taquets (59,63) ainsi que les moyens de freinage, et lacouronne (11) devient fixe. En outre, L'ensemble est raccourci.
Etant donné que l'entrée en prise du pignon d'attaque (4) s'effectue par un mouvement de ce pignon dans son plan, selon le principe de la présente invention, la couronne dentée (5) du moteur thermique peut être remplacée avantageusement par une chaîne à rouleaux enroulée autour du volant du moteur et solidaire de celui-ci. Le pignon d'attaque est alors réalisé avec une denture de pignon à chaîne. La couronne dentée peut également être remplacée par une courroie crantée, associée à un pignon d'attaque avec dents complémentaires. Selon encore une autre variante, le volant du moteur comporte une pluralité de gorges trapézoldales et le pignon d'attaque est remplacé par une poulie de profil complémentaire, pouvant s'emboîter dans les gorges du volant, ce qui réalise un entraînement par friction du moteur thermique pour son lancement.
Dans ce dernier cas, l'effet d'auto-coincement, dû au montage excentrique de l'arbre de la poulie et à la section trapézoïdale des gorges, assure l'adhérence d'entraînement. La mise en prise et le dégagement s'opèrent comme décrit plus haut pour un pignon d'attaque et une couronne classiques. Ces variantes procurent une attaque et un fonctionnement plus doux et plus silencieux, une construction plus économique grâce à la suppression de la couronne dentée, et une course d'attaque réduite.
Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce démarreur, qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes faisant appel à des moyens équivalents de ceux décrits.
Claims (15)
1. Démarreur pour moteur thermique comprenant un moteur électrique (1) dont l'arbre d'induit (2) entraîne en rotation un pignon d'attaque (4) ou similaire apte à entrer en prise avec une couronne dentée (5) ou similaire liée au moteur thermique, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour déplacer l'axe (37) du pignon d'attaque (4) dans le sens de son rapprochement ou de son éloignement de la couronne dentée (5) liée au moteur thermique, le pignon (4) étant déplacé dans son plan en même temps qu'il est entraîné en rotation autour de son axe (37) à partir de l'arbre d'induit (2) du moteur électrique (1), par l'intermédiaire d'une transmission (26 à 30) autorisant un décalage variable entre l'axe (22) de arbre d'induit (2) ou de l'organe de sortie du mouvement (9 ;; 40)' d'un éventuel réducteur de vitesse (3 ; 3') d'une part, et l'axe (37) du pignon d'attaque (4), d'autre part.
2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément (23 ; 60) monté tournant, dans le nez (6) du démarreur, autour d'un axe (21) décalé par rapport à celui (22) de l'arbre d'induit (2) et/ou du réducteur de vitesse (3 ; 3'), ledit élément (23 ; 60) étant lui-même porteur ou muni d'un organe excentré (25 ; 58) sur lequel est monté le pignon d'attaque (4).
3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément précité monté tournant dans le nez (6) du démarreur est un tourillon (23) muni d'un maneton excentré (25) sur lequel est monté tournant le pignon d'attaque (4).
4. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément précité monté tournant dans le nez (6) du démarreur est un boîtier cylindrique (60) présentant un perçage excentré (61) traversé par un arbre (58) portant le pignon d'attaque (4).
5. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un joint d'Oldham (26 à 30) est intercalé entre l'arbre d'induit (2) ou la sortie du réducteur de vitesse (3; 3') d'une part, et le pignon d'attaque (4), d'autre part, pour assurer la transmission du mouvement rotatif avec un décalage variable entre les axes.
6. Démarreur selon la revendication 5, caractérisé en ce quiil comprend un réducteur de vitesse (3 ; 3') du type "train épicycloidal", dont le planétaire central (8) est lié à l'arbre d'induit (2) du moteur électrique (1), et dont le porte-satellites (9 ; 39 à 42) constituant l'organe de sortie du mouvement pour l'entraînement en rotation du pignon d'attaque (4), forme lui-même l'un des éléments du joint d'Oldham (26 à 30).
7. Démarreur selon l'ensemble des revendications 2 et 6, caractérisé en ce que l'élément précité tel que tourillon (23) est monté non seulement tournant, mais aussi coulissant dans le nez (6) du démarreur, et en ce que des moyens (31 à 34) sont prévus pour guider cet élément (23) suivant un mouvement hélicoldal, tandis que le planétaire central (8) et le porte-satellites (9) du réducteur (3) sont mobiles axialement sous l'effet de la rotation de l'arbre d'induit (2), de manière à pouvoir repousser axialement ledit élément (23), en provoquant simultanément sa rotation amenant le pignon d'attaque (4) en prise avec la couronne dentée (5) liée au moteur thermique.
8. Démarreur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une goupille (34), montée fixe sur le nez (6) du démarreur, qui traverse des gorges (31) avec parties en hélice (33) formées sur le tourillon (23).
9. Démarreur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le tourillon (23) comporte un évidement central renfermant un ressort (36) de rappel et de maintien en position de repos.
10. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le planétaire central (8) du réducteur (3) est lié à l'arbre d'induit (2) par un ensemble vis-écrou (14,15 ; 56,57).
11. Démarreur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le porte-satellites (39 à 42) est pourvu de moyens de freinage du type centrifuge (45 à 49).
12. Démarreur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la couronne dentée extérieure (11) du réducteur est montée tournante dans le corps (6,7) du démarreur, et associée à des moyens à ressort ou à friction (50 à 55) pour une fonction d'amortissement ou de limiteur de couple.
13. Démarreur selon l'ensemble des revendications 2 et 6, caractérisé en ce que le porte-satellites (39 à 42) du réducteur (3) est pourvu de moyens de freinage de sa rotation (69 à 72) et en ce que la couronne dentée extérieure (11) du réducteur (3) est montée tournante dans le corps (6,7) du démarreur et munie d'un taquet (59) coopérant avec un autre taquet (63) porté par l'élément tournant tel que boîtier (60), de telle sorte que la rotation de la couronne (I1) du réducteur (3) provo que celle du boîtier (60), amenant le pignon d'attaque (4) en prise avec la couronne dentée (5) liée sur moteur thermique.
14. Démarreur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de freinage du porte-satellites (39 à 42) sont du type centrifuge, tels que des patins t69,70) montés pivotants sur le porte-satellites et soumis à l'action de ressorts (71), ou des billes repoussées par des ressorts, coopérant avec un moyeu fixe (72).
15. Démarreur selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le boîtier (60) comporte une gorge en arc de cercle (66) dans laquelle est logé un ressort (67) de rappel et de maintien en position de repos.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8307962A FR2545543A1 (fr) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Demarreur pour moteur thermique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8307962A FR2545543A1 (fr) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Demarreur pour moteur thermique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2545543A1 true FR2545543A1 (fr) | 1984-11-09 |
Family
ID=9288827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8307962A Withdrawn FR2545543A1 (fr) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Demarreur pour moteur thermique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2545543A1 (fr) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| ST | Notification of lapse |