FR2681911A1 - Stop (thrust) device for a starter for an internal combustion engine, and method for implementing such a device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de butée de lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne ainsi que le procédé pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif. The present invention relates to a starter thrust stop device for an internal combustion engine and the method for implementing such a device.
Un lanceur de démarreur est constitué d'un pignon lanceur pouvant se déplacer axialement sur un arbre moteur jusqu'à son entrée en prise avec une couronne dentée située sur le volant moteur. Au pignon lanceur est associé une roue libre et une douille d'entraînement, ces éléments étant réunis par un capot d'assemblage. La douille d'entraînement comporte à l'une de ses extrémités des cannelures hélicoïdales destinées à coopérer avec des cannelures hélicoïdales ménagées sur l'arbre moteur de manière à rendre solidaire en rotation l'ensemble du lanceur par rapport audit arbre moteur. A starter launcher consists of a starter gear that can move axially on a motor shaft until it engages with a ring gear located on the flywheel. At the idler gear is associated a free wheel and a drive sleeve, these elements being joined by an assembly cap. The drive bushing comprises at one of its ends helical grooves intended to cooperate with helical splines formed on the motor shaft so as to make the launcher assembly integral with respect to said drive shaft.
Le déplacement axial du lanceur est limité par un dispositif de butée constitué généralement d'une bague de butée rapportée à l'extrémité de l'arbre moteur côté couronne dentée. Une configuration de ce type nécessite une portion d'arbre moteur saillante par rapport au pignon lanceur, voire par rapport au carter de l'ensemble du démarreur, ce qui rend difficile et coûteuse une protection efficace de ladite portion d'arbre moteur contre les agressions mécaniques diverses résultant de l'environnement dans lequel le démarreur doit fonctionner. The axial displacement of the launcher is limited by an abutment device generally consisting of an abutment ring attached to the end of the drive shaft on the ring gear side. A configuration of this type requires a protruding motor shaft portion relative to the starter gear, or even relative to the housing of the starter assembly, which makes it difficult and expensive effective protection of said motor shaft portion against attacks various mechanical resulting from the environment in which the starter must operate.
Pour remédier à cet inconvénient, on utilise un dispositif de butée incorporé au lanceur, ce dispositif étant constitué par les extrémités internes des cannelures hélicoïdales ménagées sur la douille d'entraînement du lanceur et l'arbre moteur. To remedy this drawback, an abutment device incorporated in the launcher is used, this device consisting of the internal ends of the helical splines formed on the launcher drive sleeve and the motor shaft.
Les inconvénients d'un tel dispositif apparaissent au montage du lanceur sur l'arbre moteur. The disadvantages of such a device appear when mounting the launcher on the motor shaft.
Le lanceur n'est plus un simple ensemble que l'on rapporte sur un arbre moteur dont la partie arrière est prééquipée notamment de l'induit du moteur électrique du démarreur. En effet, il est alors nécessaire d'introduire par ladite partie arrière de l'arbre moteur la douille d'entraînement du lanceur, de réaliser l'induit du moteur électrique puis de finir d'assembler in-situ les différents composants du lanceur. The launcher is no longer a simple assembly that is reported on a motor shaft whose rear portion is pre-equipped in particular the armature of the electric motor starter. Indeed, it is then necessary to introduce by said rear portion of the motor shaft the drive sleeve of the launcher, to achieve the armature of the electric motor and then to finish assembling in-situ the various components of the launcher.
I1 en résulte une automatisation de montage pratiquement impossible à réaliser d'où un surcoût important pour l'ensemble du démarreur. The result is an automation of assembly practically impossible to achieve hence a significant additional cost for the entire starter.
La présente invention résoud ces problèmes et propose à cet effet un dispositif de butée pour lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne comportant notamment un arbre moteur présentant une première portée cylindrique sur laquelle peut coulisser axialement un pignon lanceur solidaire d'une roue libre et d'une douille d'entraînement par un capot, l'arbre moteur présentant une seconde portée cylindrique à la périphérie de laquelle sont ménagées des cannelures hélicoïdales destinées à coopérer avec des cannelures hélicoïdales ménagées à l'extrémité d'un alésage de la douille d'entraînement, caractérisé en ce que les cannelures sont interrompues par une gorge étagée destinée à recevoir un jonc d'arrêt. The present invention solves these problems and proposes for this purpose an abutment device for a starter starter for an internal combustion engine including in particular a motor shaft having a first cylindrical surface on which can slide axially a starter pinion integral with a free wheel and a drive sleeve by a cover, the drive shaft having a second cylindrical surface at the periphery of which are formed helical splines for cooperating with helical splines formed at the end of a bore of the bushing; drive, characterized in that the splines are interrupted by a stepped groove for receiving a snap ring.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- les cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur comprennent une première partie se raccordant à la première portée cylindrique de l'arbre moteur et présentant, adjacent à la gorge étagée, un épaulement radial contre lequel le jonc d'arrêt est immobilisé en translation
- la gorge étagée comporte, adjacente à l'épaulement radial, une portée cylindrique raccordée à une rainure par une portée tronconique
- le jonc d'arrêt est un anneau élastique fendu présentant un diamètre intérieur inférieur au diamètre de la portée cylindrique de la gorge étagée
- les cannelures hélicoïdales de la douille d'entraînement présentent une extrémité interne sous forme d'un épaulement radial et une extrémité externe sous forme d'une surface d'appui inclinée.According to other features of the invention
- The helical grooves of the motor shaft comprise a first portion connected to the first cylindrical surface of the drive shaft and having, adjacent to the stepped groove, a radial shoulder against which the retaining ring is immobilized in translation.
the stepped groove comprises, adjacent to the radial shoulder, a cylindrical bearing connected to a groove by a frustoconical bearing surface
- the snap ring is a split elastic ring having an internal diameter smaller than the diameter of the cylindrical bearing surface of the stepped groove
- The helical grooves of the drive sleeve have an inner end in the form of a radial shoulder and an outer end in the form of an inclined bearing surface.
La présente invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif de butée, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes
- on enfile le jonc d'arrêt sur la première partie cylindrique de l'arbre moteur et on le fait passer au-dessus de la première partie des cannelures hélicoïdales, de manière à ce qu'il vienne se loger dans la rainure de la gorge étagée
- on engage la douille d'entraînement par ses cannelures hélicoïdales sur la première partie des cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur
- on exerce sur la douille d'entraînement un couple de vissage ayant pour résultat un mouvement de translation de ladite douille de manière à ce que la surface d'appui inclinée de ses cannelures hélicoïdales exerce au contact du jonc d'arrêt un effort de compression obligeant ledit jonc à pénétrer dans la rainure et permettre le passage desdites cannelures hélicoïdales et leur engagement avec la seconde partie des cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur
- on poursuit le mouvement de translation de la douille d'entraînement afin que ses cannelures hélicoïdales aient franchi complètement la gorge étagée et permettent au jonc d'arrêt de reprendre dans la rainure sa position à l'état libre
- on exerce sur la douille d'entraînement un couple de dévissage ayant pour résultat un mouvement de translation de ladite douille de manière à ce que l'épaulement radial de ses cannelures hélicoïdales exerce au contact du jonc d'arrêt un effort d'extension obligeant ledit jonc à glisser sur la portée tronconique puis sur la portée d'appui de la gorge étagée
- on poursuit le mouvement de translation de la douille d'entraînement de manière à ce que le jonc d'arrêt vienne en contact avec l'épaulement radial de la première partie des cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur.The present invention also relates to a method for implementing such a stop device, characterized in that it comprises the following steps
- Put the snap ring on the first cylindrical portion of the motor shaft and is passed over the first portion of the helical grooves, so that it is housed in the groove of the throat stepped
the drive bushing is engaged by its helical grooves on the first part of the helical splines of the motor shaft
a driving torque is exerted on the drive bushing resulting in a translational movement of said bushing so that the inclined bearing surface of its helical grooves exerts a compressive force in contact with the snap ring; causing said rod to penetrate into the groove and allow the passage of said helical grooves and their engagement with the second part of the helical splines of the motor shaft
the translation movement of the drive bushing is continued so that its helical grooves have completely passed the stepped groove and allow the retaining ring to resume in the groove its position in the free state
a driving torque is exerted on the drive bushing resulting in a translational movement of said bushing so that the radial shoulder of its helical grooves exerts, in contact with the snap ring, an obligatory extension force; said rod to slide on the frustoconical bearing then on the bearing surface of the stepped groove
the translation movement of the drive bushing is continued so that the snap ring comes into contact with the radial shoulder of the first part of the helical splines of the drive shaft.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un lanceur de démarreur en position de repos équipé du dispositif de butée suivant l'invention ;
- la figure 2 est une vue identique à la figure 1, le lanceur du démarreur étant en position de travail
- la figure 3 illustre à échelle agrandie les parties constitutives du dispositif selon l'invention avant leur assemblage
- les figures 4 à 9 illustrent les différentes étapes du procédé permettant la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention.The present invention will be better understood on reading the description which follows with reference to the appended drawings in which
- Figure 1 is a partial sectional view of a starter launcher in the rest position equipped with the abutment device according to the invention;
FIG. 2 is a view identical to FIG. 1, the starter of the starter being in working position
FIG. 3 illustrates on an enlarged scale the constituent parts of the device according to the invention before their assembly.
- Figures 4 to 9 illustrate the various steps of the method for implementing the device according to the invention.
On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 sur lesquelles on a représenté l'ensemble d'un lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne. Referring first to Figures 1 and 2 on which there is shown a set of starter starter for internal combustion engine.
Un tel lanceur comprend un pignon lanceur 11 dont l'une des extrémités comporte une couronne dentée 12 qui se prolonge par une portion cylindrique 13 dont l'extrémité opposée à la couronne dentée 12 constitue la piste 14 d'une roue libre 15 constituée notamment de galets chargés 16. Dans l'exemple représenté, la cage de la roue libre 15 est constituée par une extrémité 17 d'une douille d'entraînement 18. Such a launcher comprises a throwing pinion 11, one end of which comprises a ring gear 12 which is extended by a cylindrical portion 13 whose opposite end to the ring gear 12 constitutes the track 14 of a freewheel 15 consisting in particular of loaded rollers 16. In the example shown, the cage of the freewheel 15 is constituted by an end 17 of a drive sleeve 18.
Un capot 19 est serti sur la périphérie de l'extrémité 17 de manière à maintenir assemblés le pignon lanceur 11, la roue libre 15 et la douille d'entraînement 18. Comme cela est bien connu, le capot 19 maintient deux demi-rondelles 20,21 assurant la fermeture et l'étanchéité de la roue libre 15. A cover 19 is crimped on the periphery of the end 17 so as to maintain assembled the starter pinion 11, the freewheel 15 and the drive sleeve 18. As is well known, the cover 19 maintains two half-washers 20 , 21 ensuring the closing and sealing of the freewheel 15.
L'ensemble du lanceur est guidé en rotation par un roulement à billes 22 logé dans une extrémité 23 de la carcasse du démarreur. The entire launcher is guided in rotation by a ball bearing 22 housed in one end 23 of the starter casing.
Bien entendu, le lanceur est monté à coulissement par rapport à un arbre moteur 24, de manière à pouvoir se déplacer d'une position de repos représentée à la figure 1 à une position de travail représentée à la figure 2 dans laquelle le pignon lanceur ll est engrené avec la couronne dentée (non représentée) située sur le volant moteur. Of course, the launcher is slidably mounted relative to a drive shaft 24, so as to be able to move from a rest position shown in FIG. 1 to a working position shown in FIG. 2 in which the launcher pinion 11 is in mesh with the ring gear (not shown) located on the flywheel.
A cet effet l'arbre moteur 24 comprend une première portée cylindrique lisse 25 venant se loger dans un alésage central 26 du pignon lanceur ll ; des coussinets 27,28 permettent le coulissement et le tourillonnement du pignon lanceur ll sur l'arbre moteur 24. For this purpose the drive shaft 24 comprises a first smooth cylindrical bearing 25 being housed in a central bore 26 of the starter pinion 11; pads 27, 28 allow the starter pinion 11 to slide on and pivot on the drive shaft 24.
Adjacente à la première portée cylindrique 25, l'arbre moteur 24 comprend une seconde portée cylindrique 29 de plus grand diamètre à la périphérie extérieure de laquelle sont ménagées des cannelures hélicoïdales 30. Adjacent to the first cylindrical bearing surface 25, the driving shaft 24 comprises a second cylindrical bearing 29 of larger diameter at the outer periphery of which are formed helicoidal grooves 30.
La douille d'entraînement 18 comprend sur sa partie arrière un alésage central 31 à l'extrémité duquel sont ménagées des cannelures hélicoïdales 32 destinées à coopérer avec les cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24 de manière à rendre solidaire en rotation l'ensemble du lanceur avec ledit arbre moteur 24. The driving bushing 18 comprises on its rear part a central bore 31 at the end of which are formed helicoidal grooves 32 designed to cooperate with the helical splines 30 of the drive shaft 24 so as to make the assembly integral in rotation. of the launcher with said motor shaft 24.
Les cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24 sont interrompues par une gorge étagée 40 destinée à recevoir un jonc d'arrêt 33. The helical splines 30 of the drive shaft 24 are interrupted by a stepped groove 40 intended to receive a retaining ring 33.
Les cannelures hélicoïdales 30,32, la gorge étagée 40 et le jonc d'arrêt 33 constituent le dispositif de butée selon l'invention, dispositif qui va maintenant être décrit plus en détail en référence aux figures 4 à 9. The helical splines 30, 32, the stepped groove 40 and the snap ring 33 constitute the stop device according to the invention, which device will now be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 9.
Sur la figure 3 on a représenté à plus grande échelle les différents éléments du dispositif de butée avant leur assemblage. In Figure 3 is shown on a larger scale the various elements of the stop device before assembly.
On retrouve ainsi sur la partie gauche de la figure la douille d'entraînement 18 et l'alésage 31 dans lequel sont ménagées les cannelures hélicoïdales 32 sur une longueur L4. Les cannelures 32 présentent, côté extrémité interne, un épaulement radial 34 et côté extrémité externe une surface d'appui inclinée 35. Les diamètres DO et D1 correspondent respectivement aux diamètres de fond et de tête des dentures des cannelures hélicoïdales 32. Thus, on the left-hand part of the figure, there is the driving bush 18 and the bore 31 in which the helical splines 32 are formed on a length L4. The grooves 32 have, on the internal end side, a radial shoulder 34 and an outer end side an inclined bearing surface 35. The diameters D0 and D1 correspond respectively to the bottom and head diameters of the teeth of the helical splines 32.
Pour le jonc d'arrêt 33, réalisé sous la forme d'un anneau élastique fendu, on a désigné par 1 sa largeur, par e son épaisseur et par d4 son diamètre intérieur à l'étant libre. For the snap ring 33, made in the form of a split elastic ring, its width, its thickness and its inside diameter have been denoted as being free.
Comme il a été décrit plus haut la portée cylindrique 29 de l'arbre moteur 24 comporte à sa périphérie extérieure des cannelures hélicoïdales 30 pour lesquelles on a désigné par dO leur diamètre de tête de denture. As has been described above, the cylindrical bearing surface 29 of the drive shaft 24 has at its outer periphery helical splines 30 for which the diameter of the gear head has been designated dO.
Ces cannelures hélicoïdales 30 sont interrompues par une gorge étagée 40 qui délimite ainsi une première partie 30a située côté raccordement des deux portées cylindriques 25 et 29 et une seconde partie 30b située à l'opposé de la partie 30a par rapport à la gorge étagée 40. These spiral splines 30 are interrupted by a stepped groove 40 which thus delimits a first portion 30a located on the connection side of the two cylindrical bearing surfaces 25 and 29 and a second portion 30b located opposite the portion 30a with respect to the stepped groove 40.
La gorge étagée 40 comprend une portée d'appui cylindrique 41 de longueur L1 et d'un diamètre dl correspondant au diamètre de fond de denture des cannelures hélicoïdales 30. La portée d'appui 41 forme ainsi avec la première partie 30a un épaulement radial 44. The stepped groove 40 comprises a cylindrical bearing surface 41 of length L1 and a diameter d1 corresponding to the bottom diameter of the toothing of the helical splines 30. The bearing surface 41 thus forms with the first part 30a a radial shoulder 44 .
La portée d'appui 41 se raccorde à une rainure 42 par une portée tronconique 43. The bearing surface 41 is connected to a groove 42 by a frustoconical bearing surface 43.
On a désigné par L2 et L3 les longueurs respectives de la rainure 42 et de la portée tronconique 43. The respective lengths of the groove 42 and the frustoconical bearing surface 43 have been designated L2 and L3.
Le raccordement de ces deux éléments se situe sur un diamètre désigné par d2. Enfin le fond de la rainure 42 se situe sur un diamètre désigné par d3 inférieur aux diamètres dl et d2. The connection of these two elements is on a diameter designated d2. Finally the bottom of the groove 42 is on a diameter designated d3 less than the diameters d1 and d2.
On se réfère maintenant aux figures 4 à 9 qui illustrent les différentes étapes du procédé permettant la mise en oeuvre du dispositif de butée suivant l'invention. Referring now to Figures 4 to 9 which illustrate the various steps of the method for implementing the abutment device according to the invention.
Comme illustré à la figure 5, la première étape consiste à enfiler le jonc d'arrêt 33 sur la première portée cylindrique 25 de l'arbre moteur 24, puis de le faire passer au-dessus de la partie 30a des cannelures hélicoïdales 30, de manière à ce qu'il vienne se loger dans la rainure 42 de la gorge étagée 40. As illustrated in FIG. 5, the first step is to thread the snap ring 33 onto the first cylindrical surface 25 of the drive shaft 24, and then to pass it over the portion 30a of the helical splines 30, in such a way that it fits into the groove 42 of the stepped groove 40.
L'étape suivante illustrée figure 6 consiste à engager la douille d'entraînement 18 par ses cannelures hélicoïdales 32 sur la partie 30a des cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24, puis d'exercer sur la douille d'entraînement 18 un couple de vissage C qui génère un mouvement de translation et une poussée axiale
F de gauche à droite sur la figure grâce à l'hélice des cannelures 3osa,32. The next step illustrated in FIG. 6 is to engage the drive bush 18 by its helical splines 32 on the part 30a of the helical splines 30 of the driving shaft 24, then to exert on the driving bush 18 a pair of screwing C which generates a translation movement and an axial thrust
F from left to right in the figure thanks to the 3osa flute propeller, 32.
Lorsque la surface d'appui inclinée 35 des cannelures hélicoïdales 32 de la douille d'entraînement 18 vient en contact avec le jonc d'arrêt 33, la poussée axiale F se traduit par un effort de compression f de haut en bas comme illustré à la figure 6. When the inclined bearing surface 35 of the helical splines 32 of the drive bushing 18 comes into contact with the snap ring 33, the axial thrust F results in a compressive force f from top to bottom as illustrated in FIG. figure 6.
Ainsi qu'illustré à la figure 7, cet effort de compression f oblige le jonc d'arrêt 33 à se loger complètement dans la rainure 42 de manière à permettre le passage des cannelures 32 de la douille d'entraînement et d'engager celles-ci avec la partie 30b des cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24. As illustrated in FIG. 7, this compressive force f forces the snap ring 33 to fit completely in the groove 42 so as to allow the passage of the splines 32 of the drive bushing and to engage those ci with the portion 30b of the helical splines 30 of the drive shaft 24.
Pour réaliser ces opérations les conditions dimensionnelles sont les suivantes
d3 < D1 - 2e
1 < L3
Le fait que les cannelures hélicoïdales 32 sont en prise avec la partie 30b des cannelures hélicoïdales 30 permet à la douille d'entraînement 18 de continuer son mouvement de translation de la gauche vers la droite. Les cannelures hélicoïdales 32 ayant entièrement franchi la gorge étagée 40, le jonc d'arrêt 33 dans la rainure 42 reprend sa position à l'état libre comme illustrée figure 8 puisqu'il n'est plus soumis à l'effort de compression f.To carry out these operations the dimensional conditions are as follows
d3 <D1 - 2e
1 <L3
The fact that the helical splines 32 engage with the portion 30b of the helical splines 30 allows the drive bushing 18 to continue its translational movement from left to right. Since the helical splines 32 have completely passed through the stepped groove 40, the snap ring 33 in the groove 42 resumes its position in the free state as illustrated in FIG. 8 since it is no longer subjected to the compressive force f.
L'étape suivante, illustrée figure 9, consiste à exercer sur la douille d'entraînement 18 un couple de dévissage C' qui génère, par l'intermédiaire des cannelures hélicoïdales 30b,32, une poussée axiale F' s'exerçant de droite à gauche sur la figure grâce à l'hélice des cannelures hélicoïdales 30b,32. The next step, illustrated in FIG. 9, consists in exerting on the drive bush 18 a unscrewing torque C 'which generates, via the helical splines 30b, 32, an axial thrust F' acting from right to left in the figure thanks to the helix of the helical splines 30b, 32.
Lorsque l'épaulement radial 34 des cannelures hélicoïdales 32 de la douille d'entraînement 18 vient en contact avec le jonc d'arrêt 33, la poussée axiale F' se traduit par un effort d'extension f' dirigé de bas en haut sur la figure 9. When the radial shoulder 34 of the helical splines 32 of the drive bushing 18 comes into contact with the snap ring 33, the axial thrust F 'results in an extension effort f' directed from bottom to top on the figure 9.
Le jonc d'arrêt 33 glisse sur la portée tronconique 43, puis sur la portée d'appui 41 jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec l'épaulement radial 44 des cannelures hélicoïdales 30a. The retaining ring 33 slides on the frustoconical bearing surface 43 and then on the bearing surface 41 until it comes into contact with the radial shoulder 44 of the helical splines 30a.
Le jonc d'arrêt 33 présentant un diamètre intérieur d4 inférieur au diamètre dl de la portée cylindrique 41, le jonc d'arrêt 33 reste en place sur ladite portée cylindrique 41, même, en particulier lorsque la douille d'entraînement 18 reprend sa position de repos. Since the snap ring 33 has an internal diameter d4 smaller than the diameter d1 of the cylindrical seat 41, the snap ring 33 remains in place on said cylindrical seat 41, even, in particular when the drive bushing 18 resumes its position. rest.
Ainsi qu'on peut le voir en particulier sur les figures 1 et 2, on réalise de cette manière un dispositif de butée qui permet un montage conventionnel de l'ensemble du lanceur sans aucune contrainte de construction spécifique. As can be seen in particular in FIGS. 1 and 2, a stop device is produced in this way which allows conventional assembly of the entire launcher without any specific construction constraint.
Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante que l'homme de l'art pourrait y apporter. Naturally, the present invention is not limited to the embodiments described and shown, but encompasses any variant that a person skilled in the art could make.
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR9112051A FR2681911A1 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Stop (thrust) device for a starter for an internal combustion engine, and method for implementing such a device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2681911B1 (en) | 1994-12-09 |
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