FR2862721A1 - Dispositif de commande d'un lanceur de demarreur electrique - Google Patents

Dispositif de commande d'un lanceur de demarreur electrique Download PDF

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Abstract

Dispositif de commande d'un lanceur de démarreur électrique, comprenant un entraîneur actionné par un levier de commande 16 accouplé au noyau mobile du contacteur. Le levier de commande 16 et l'entraîneur sont réalisés en matière plastique, et une pièce métallique d'habillage est fixée à demeure au levier de commande 16 au niveau des zones de frottement avec l'entraîneur. La fixation de la pièce métallique peut être opérée soit après moulage du levier par des opérations d'assemblage, de sertissage ou d'emmanchement, soit par surmoulage du levier. Un insert métallique 45 conformé en arc de cercle, comporte des dents d'ancrage 46 périphériques pour renforcer la liaison mécanique dans la matière plastique, et une partie saillante opposée coopérant avec les zones de friction avec l'entraîneur.

Description

2862721 2
avec ladite couronne. Le moteur électrique est associé à un contacteur CT de puissance à électro-aimant 13 ayant une double fonction d'alimentation du moteur électrique en courant, et de déplacement du pignon 14 mobile entre les deux positions de repos et de travail. L'excitation de l'électro-aimant du contacteur CT est pilotée par l'actionnement de la clé de contact, qui établit le circuit électrique vers la batterie, suite à la fermeture du circuit principal CP de puissance du contacteur CT.
Le contacteur CT à électroaimant 13 comporte un noyau mobile 15 relié mécaniquement par un levier de commande 16 à un lanceur 18 équipé d'un dispositif d'accouplement débrayable ici du type à roue libre à galets 20. Le levier de commande 16 en forme de fourchette, est monté à pivotement sur un axe 22, et le lanceur 18 comprend un entraîneur 23 pourvu intérieurement de cannelures 24 hélicoïdales en prise avec des dentures 25 complémentaires portées par l'arbre de sortie 12 du moteur électrique.
L'ensemble lanceur 18 et pignon 14 est ainsi animé d'un mouvement hélicoïdal lors du déplacement du levier de commande 16 actionné par l'excitation du contacteur CT (figure 1).
Le circuit principal CP de puissance du contacteur CT est doté d'une paire de contacts fixes 27, et d'un contact mobile 28 en forme de pont, lequel est solidarisé à un poussoir 29 d'actionnement destiné à être déplacé en translation par l'attraction du noyau mobile 15 vers le noyau fixe lors de l'excitation de la bobine 17 de l'électroaimant 13. Un premier ressort 30 de coupure sollicite le contact mobile 28 vers une position d'ouverture de manière à ménager un intervalle axial avec les contacts fixes 27. Un deuxième ressort 31 de rappel du 2862721 3 noyau mobile 15 sollicite le levier de commande 16 vers la position de repos (figure 2). Une butée 32 est agencée sur l'arbre de sortie 12 pour limiter la course du lanceur 18 dans la position active de travail.
Un tel dispositif de commande ressort du document FR-A-2814503.
La technologie de fabrication la plus courante pour le levier de commande 16 est l'injection plastique qui permet de réaliser à moindre coût les formes complexes induites par les différentes fonctions de cette pièce. L'entraîneur 23 du lanceur 18 est généralement réalisé en métal. La liaison entre le levier de commande 16 et l'entraîneur 23 est donc de type plastique sur acier (avec présence de graisse ou non), ce qui procure un coefficient de frottement assez bas, et stable dans le temps. L'usure et le risque de bruit sont donc faibles.
Dans le document WO 03/002870, la fourchette du levier de commande est avantageusement en matière plastique pour réduire le bruit et limiter les phénomènes d'incrustation pouvant apparaître lors d'un frottement métal contre métal entre d'une part, l'entraîneur doté de revêtements antiusure, consistant par exemple en des rondelles métalliques fixées par surmoulage sur les flancs de la gorge, ou par des demi-rondelles ou pièces en forme de U fixées par encliquetage sur les flancs de la gorge et d'autre part la fourchette métallique.
Le frottement des patins du levier de commande 16 s'exerce respectivement sur la face avant de l'entraîneur 23 pendant la phase d'engagement et d'entraînement (voir flèche F1 de 2862721 4 la figure 1), et sur la face arrière (flèche F2, figure 2) pendant la phase de ralentissement du démarreur.
Dans le cas où l'entraîneur 23 est réalisé en matière plastique, la liaison entre le levier de commande 16 et l'entraîneur 23 est alors problématique, car un frottement plastique sur plastique engendre une usure importante, et un risque de bruit par crissement. Pour y remédier, des solutions connues, par exemple illustrées sur les figures 3 et 4, font appel à une ou plusieurs pièces intermédiaires en acier pour améliorer la qualité de la liaison: Sur la figure 3, un fil d'acier 33 en forme d'étrier semi circulaire est articulé au niveau des patins du levier de commande 16. La poussée du levier de commande 16 est transmise à l'entraîneur 23 par le flanc du fil d'acier 33 prenant appui tangentiellement sur les faces avant et arrière de l'entraîneur 23 pendant le cycle de démarrage.
Sur la figure 4, le fût de l'entraîneur 23 plastique est habillé par des pièces métalliques (fourreau 34 embouti et rondelle 35) au niveau des faces avant et arrière en contact avec les patins 36 du levier de commande 16. Ces pièces métalliques sont maintenues sur le fût de l'entraîneur 23 par un anneau d'arrêt 37, et peuvent être montées en rotation libre autour de l'axe du fût, ce qui permet d'augmenter la surface de frottement.
Les deux dispositifs des figures 3 et 4 nécessitent un agencement spécifique de pièces métalliques additionnelles, ce qui complique le montage, et rallonge le temps de fabrication du démarreur.
Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à améliorer la liaison d'interface du lanceur d'un démarreur de véhicule, équipé d'un levier de commande et d'un entraîneur réalisés tous les deux en matière plastique moulée, pour diminuer l'usure et le bruit en fonctionnement.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que des moyens d'habillage métallique sont fixés à demeure au levier de commande au niveau des zones de frottement avec l'entraîneur.
La fixation des moyens d'habillage métallique peut être opérée soit après moulage du levier par tout procédé d'assemblage, soit par surmoulage du levier. Dans les deux cas, le montage ou l'insertion des moyens d'habillage métallique intervient lors de la fabrication du levier de commande, et avant l'assemblage du démarreur. La liaison d'interface du lanceur et du levier est du type métal sur plastique apte à diminuer l'usure et le bruit en fonctionnement, et sans rallonger le temps de fabrication du démarreur.
Les moyens d'habillage métallique du levier de commande peuvent être constitués par: - une tôle métallique roulée qui s'adapte sur le levier par emboîtement; - une tôle métallique découpée et formée pour être solidarisée au levier de commande par sertissage; - un patin métallique assemblé par emmanchement axial dans un orifice du levier de commande; 2862721 6 - un insert métallique sur lequel est surmoulé le levier de commande. L'insert métallique est constitué par une tôle découpée selon un arc de cercle, ayant des dents d'ancrage périphériques pour renforcer la liaison mécanique dans la matière plastique, et une partie saillante opposée coopérant avec les zones de friction avec l'entraîneur.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont des vues en coupe d'un dispositif de commande d'un lanceur de démarreur électrique de l'art antérieur, représenté respectivement lors de la phase d'entraînement suite à l'excitation du contacteur, et lors de la phase de ralentissement du démarreur; - les figures 3 et 4 montrent des vues schématiques de deux dispositifs de commande connus faisant usage de pièces intermédiaires en acier rapportées soit sur le levier de commande, soit sur l'entraîneur pour réduire l'effet de frottement plastique sur plastique; - les figures 5 et 6 représentent un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel le levier est habillé par emboîtement d'une tôle roulée sur le patin du levier; - les figures 7 et 8 montrent un deuxième mode de réalisation, dans lequel le patin du levier est habillé par sertissage d'une tôle métallique; 2862721 7 - la figure 9 illustre un troisième mode de réalisation faisant usage d'un patin métallique introduit dans un orifice du levier par emmanchement axial; - les figures 10 et 11 montrent un quatrième mode de 5 réalisation, dans lequel le levier est surmoulé sur un insert métallique en acier.
Description de divers modes de réalisation préférentiels.
Sur les figures suivantes, les mêmes numéros de références seront utilisés pour désigner des pièces identiques ou similaires à celles des figures 1 à 4.
En référence aux figures 5 et 6, le levier de commande 16 en matière plastique comprend une partie terminale sensiblement cylindrique, laquelle est dotée de moyens d'habillage métallique comportant une tôle roulée 38 qui s'adapte sur un plot 40 du levier 16 par simple emboîtement. Un décrochement 39 sur le bord de la tôle 38 permet son maintien stable sur le levier 16 par toute opération d'assemblage, notamment par clipage ou sertissage. Ce maintien n'est utile que pendant l'assemblage du démarreur. La présence de l'entraîneur 23 entre les patins 36 immobilise ensuite la tôle 38 sur le plot 40 du levier 16. La tôle roulée 38 métallique est fixée à demeure au levier de commande 16 au niveau des zones de frottement avec l'entraîneur 23.
Sur les figures 7 et 8, les moyens d'habillage sont réalisés à partir d'une tôle 49 métallique découpée (figure 7) comprenant une succession de lamelles 41 réunies entre elles par des ponts 50 de liaison. Après sectionnement des ponts 50, on monte par déformation une des lamelles 41 sur le plot 40 du levier 16 en plastique. Le plot 40 présente de préférence une section non circulaire, dont l'arête 2862721 8 supérieure 51 est plus large que l'arête inférieure 52. Après assemblage, la lamelle 41 est sertie sur le levier de commande 16 suite à une opération de pincement des extrémités de la lamelle 41 sur l'arête supérieure (voir flèche Fi sur la figure 8).
Sur la figure 9, un patin métallique 42 comporte un embout de fixation 53 cylindrique assemblé par emmanchement axial dans un orifice 43 circulaire à l'extrémité du levier de commande 16. L'embout présente un diamètre inférieur à celui du patin 42, et est séparé axialement de ce dernier par un épaulement 54. L'orifice 43 vient de moulage avec le levier 16, et possède de préférence des godrons 44 afin que l'ajustement de l'embout 53 dans l'orifice 43 soit légèrement serrant. Après assemblage du démarreur, le patin 42 est solidarisé au levier de commande 16 suite à la présence de l'entraîneur, lequel est du même type que celui représenté à la figure 6.
Sur les figures 10 et il, le levier de commande 16 en matière synthétique comporte une extrémité d'articulation 55, et une extrémité opposée d'actionnement 56. Un insert métallique 45 fixé à l'extrémité d'actionnement 56 du levier 16, est constitué d'une tôle découpée, et formée selon un arc de cercle. La périphérie de l'insert 45 est pourvue d'une succession de dents d'ancrage 46. A l'opposé des dents d'ancrage 46, la paroi interne 58 de l'insert 45 est lisse, et présente une forme en arche. L'insert 45 est introduit dans un moule avant surmoulage du levier 16.
La présence des dents d'ancrage 46 renforce la tenue mécanique de l'insert 45 dans la matière plastique moulée du levier 16. La paroi interne 58 lisse de l'insert 45 fait saillie de l'extrémité d'actionnement 56, et délimite la 2862721 9 partie venant en contact avec l'entraîneur. Dans les zones de frottement avec l'entraîneur, la partie saillante de l'insert 45 peut être lisse (figure 10) ou peut être dotée de protubérances 47 (figure 11) pour réduire le frottement Dans les exemples de réalisation des figures 5 à 11, les moyens d'habillage métallique sont fixés à demeure au levier de commande 16 au niveau des zones de frottement avec l'entraîneur 23, sans nécessiter un montage spécial de pièces anti usure additionnelles, comme dans les figures 3 et 4.
Un tel levier de commande 16 réalisé en matière plastique avec les moyens d'habillage métallique, peut avantageusement être utilisé dans un lanceur de démarreur ayant un dispositif d'accouplement débrayable consistant en un embrayage à friction à surfaces compléméntaires coniques ou semi-sphériques entre le pignon de démarrage et l'entraîneur, tel que décrit en détail dans le document WO 03/002870.
Le dispositif d'accouplement débrayable peut également consister en un embrayage à friction multidisques.

Claims (9)

Revendications 5
1. Démarreur électrique pour un moteur à combustion de véhicule automobile, ledit démarreur comprenant: - un moteur électrique (10) associé à un contacteur (CT) 10 de puissance à électro-aimant (13) ayant une double fonction d'alimentation du moteur électrique en courant, et de déplacement d'un levier de commande (16) en matière plastique moulée, - un lanceur (18) équipé d'un dispositif d'accouplement débrayable (20), et d'un entraîneur (23) en matière plastique actionné par ledit levier de commande (16), caractérisé en ce que des moyens d'habillage métallique sont fixés à demeure au levier de commande (16) au niveau des zones de frottement avec l'entraîneur (23).
2. Démarreur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'habillage métallique comportent au moins une pièce métallique rapportée sur le levier de commande (16) après moulage de ce dernier.
3. Démarreur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce métallique comprend une tôle roulée (38) qui s'adapte sur le levier (16) par simple emboîtement.
4. Démarreur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce métallique comprend une tôle métallique (41) découpée et formée pour être solidarisée au levier de commande (16) par sertissage.
2862721 11
5. Démarreur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce métallique comprend au moins un patin métallique (42) assemblé par emmanchement axial dans un orifice (43) du levier de commande (16).
6. Démarreur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce métallique comprend un insert métallique (45) sur lequel est surmoulé le levier de commande (16).
7. Démarreur électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert métallique (45) est constitué par une tôle découpée selon un arc de cercle, ayant des dents d'ancrage (46) périphériques pour renforcer la liaison mécanique dans la zone surmoulée, et une partie saillante opposée coopérant avec les zones de friction avec l'entraîneur (23).
8. Démarreur électrique selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement débrayable consiste en une roue libre à galets.
9. Démarreur électrique selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement débrayable consiste en un embrayage à friction à surfaces complémentaires coniques ou semisphériques.
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