FR2892774A1 - Demarreur de moteurs - Google Patents

Abstract

Un dispositif de démarrage de moteur est décrit, dans lequel un embrayage unidirectionnel est installé pour un démarreur dans un trajet de transfert de puissance pour transférer un couple d'entraînement d'une moteur électrique à un pignon et un autre embrayage unidirectionnel est installé pour un moteur entre un vilebrequin et une couronne. Avec un tel dispositif de démarrage de moteur, à la fois l'embrayage pour le moteur et l'embrayage pour le démarreur absorbent une variation de rotation du moteur au cours d'un mode de lancement. Ceci résulte en la réduction de variations de charges agissant sur les deux embrayages et peut réduire un couple d'impact résultant d'une telle variation de charge, ce qui permet aux deux embrayages d'être réduits à une taille minime.

Description

DEMARREUR DE MOTEURS

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION (Domaine technique) La présente invention se rapporte à des démarreurs qui démarrent des moteurs installés par exemple dans des véhicules, et en particulier à un démarreur doté d'un moteur électrique et d'un pignon fixé à un arbre de sortie du moteur électrique pour transmettre un couple d'entraînement à une couronne accouplée à un moteur. (Technique apparentée) En général, divers types de véhicules tels que des véhicules à deux roues, des véhicules à quatre roues et de bateaux planants, sont dotés de démarreurs appelés des démarreurs instantanés électromagnétiques. Ce type de démarreur est doté d'un moteur électrique, d'un pignon installé sur un arbre de sortie d'un moteur électrique, et d'un commutateur électromagnétique. Une force d'attraction de la force électromagnétique est utilisée pour permettre à au pignon de s'engrener avec une couronne accouplée à un moteur, en amenant le couple d'entraînement du moteur électrique à être transmis à la couronne pour lancer le moteur. Le démarreur instantané électromagnétique est cependant doté d'un embrayage unidirectionnel pour éviter que la rotation du moteur ne soit transmise à une armature du moteur électrique du démarreur. C'est-à-dire qu'avec un tel démarreur, lorsque le moteur réalise l'explosion complète en raison de son lancement et que le régime du moteur dépasse la vitesse de rotation du démarreur, l'embrayage unidirectionnel tourne à vide pour interrompre le transfert de rotation du moteur au démarreur, en empêchant de cette manière la rotation en roue libre de l'armature du moteur électrique. Cependant, on connaît un système qui commande automatiquement l'arrêt et le redémarrage d'un moteur, qui est appelé un système d'arrêt de ralenti. Dans le cas de l'utilisation de ce système, lorsqu'une tentative est réalisée pour redémarrer le moteur après son arrêt automatique, le moteur nécessite d'être redémarré en une durée (par exemple 0,3 seconde) extrêmement plus courte que celle durant laquelle un utilisateur actionne un contacteur d'allumage pour lancer le moteur dans un cas ordinaire. Cependant, lorsque le démarreur instantané à commutateur électromagnétique précédent est utilisé en tant que dispositif de démarrage du moteur, cela prend du temps avant que le pignon ne soit sorti pour s'engrener avec la couronne, résultant en ce que le démarrage du moteur prend plus de temps De même, du bruit est généré lorsque le pignon est amené à s'engrener avec la couronne. Au contraire, avec la technique apparentée décrite dans la publication de demande de brevet japonais N 10-122 107, un dispositif de démarreur a été proposé dans lequel un engrenage menant est maintenu en engrènement avec un pignon d'un démarreur par l'intermédiaire d'une unité de réducteur et l'engrenage menant est relié à un vilebrequin d'un moteur par l'intermédiaire d'un embrayage unidirectionnel. Avec un tel dispositif de démarreur, du fait que le pignon et l'engrenage menant sont maintenus en engrènement l'un avec l'autre par l'intermédiaire de l'unité de réducteur, aucun besoin n'apparaît pour que les deux engrenages soient amenés à s'engrener l'un avec l'autre au cours d'un lancement du moteur et le moteur peut être lancé en un intervalle de temps plus court que celui requis dans le démarreur électromagnétique instantané. En outre, avec un tel dispositif de démarreur, aucun bruit d'engrènement n'est généré entre les deux engrenages, ce qui permet de lancer le moteur en silence.

Avec le démarreur instantané électromagnétique présenté ci--dessus, l'embrayage absorbe la variation de rotation du moteur au cours de son lancement comme représenté sur la figure lA. C'est-à-dire que lorsque les rotations du démarreur (représentées en un trait continu "b") ont du mal à suivre l'augmentation des rotations du moteur (représentées en un trait continu "a"), l'embrayage tourne à vide, ce qui amène le démarreur à être déconnecté du moteur. Au contraire, lorsque les rotations du moteur diminuent pour permettre aux rotations du démarreur de suivre les rotations du moteur, l'embrayage est accouplé (verrouillé), en entraînant de cette manière le moteur. De tels modes apparaissent également de façon similaire dans le dispositif de démarreur décrit dans la publication de demande de brevet japonais N 10-122 107, c'est-à-dire une structure dans laquelle l'embrayage est prévu d'un côté du moteur.

Cependant, avec un embrayage qui est prévu d'un côté du démarreur, en raison d'un rapport d'engrenage accru (rapport de réduction) entre le pignon et la couronne, l'embrayage supporte une variation de charge plus importante (plage de variation des rotations sur la figure dessinée) que celle créée par l'embrayage situé du côté démarreur, résultant en une augmentation du couple d'impact (voir figure 1B) provoquée par une telle variation de charge. Par conséquent, dans une situation où l'embrayage est situé du côté du moteur, un besoin se produit pour que l'embrayage présente une capacité à supporter un tel couple d'impact augmenté, provoquant une augmentation de la taille de l'embrayage et une augmentation du coût. Par exemple, supposons que le couple de charge du moteur est de 200 N.m et qu'un rapport de réduction (i) se situe dans une plage allant de 7 à 13. Lors de la réalisation d'une comparaison de volume d'embrayage (dimensions physiques) entre un cas dans lequel l'embrayage est situé du côté démarreur et un autre cas dans lequel l'embrayage est situé du côté moteur, l'embrayage pour le côté moteur présente une taille importante en termes de structure qui est de 7 à 13 fois la taille de l'embrayage situé sur le démarreur. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été achevée en vue de traiter les problèmes ci-dessus et a pour objectif de fournir un dispositif de démarrage de moteur, comportant un pignon d'un démarreur maintenu en engrènement constant avec une couronne d'un moteur, qui comporte un embrayage unidirectionnel présentant des dimensions physiques réduites à une taille minime, pour être situé d'un côté du moteur. Pour traiter les problèmes ci-dessus, un premier aspect de la présente invention fournit un dispositif de démarrage du moteur dans lequel un pignon d'un démarreur s'engrène avec une couronne, reliée à un vilebrequin d'un moteur, pour transférer le couple d'entraînement d'un moteur électrique, incorporé dans le démarreur, par l'intermédiaire du pignon à la couronne en vue de démarrer le moteur. Avec une telle structure, un embrayage unidirectionnel est installé pour un démarreur dans un trajet de transfert de puissance suivant lequel le couple d'entraînement du moteur est transféré au pignon, et un embrayage unidirectionnel est installé pour un moteur dans une position entre le vilebrequin et la couronne. Avec le dispositif de démarrage de moteur conforme à la présente invention, en prévoyant les embrayages pour à la fois le moteur et le démarreur, respectivement, à la fois l'embrayage pour le moteur et l'embrayage pour le démarreur peuvent absorber une variation des rotations du moteur au cours d'un mode de lancement. Ceci résulte en une diminution des variations de charge exercées sur les deux embrayages et minimise le couple d'impact provoqué par une telle variation de charge, en permettant de cette manière aux deux embrayages d'avoir une structure réduite. En particulier, en raison d'un rapport de réduction important entre le pignon et affirmer que l'embrayage pour le moteur supérieur, résultant d'une variation de une diminution résultante de volume de 1 physiques), par rapport à celui de démarreur. En outre, la réduction à une taille minime de l'embrayage en termes de dimensions permet à des pièces composantes autour de l'embrayage d'être réduites à une taille minime, ce qui permet de fournir un dispositif de démarrage de moteur excellent en termes de longévité et de fiabilité. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Sur les dessins annexés : La figure lA est un graphe représentant des variations habituelles des rotations d'un moteur et d'un démarreur au cours d'une opération de lancement dans un cas où un embrayage est prévu soit d'un côté démarreur, soit d'un côté moteur, La figure lB est un graphe représentant un couple d'impact habituel provoqué par des variations des rotations du moteur et du démarreur dans un état où l'embrayage est prévu soit du côté démarreur, soit du côté moteur, La figure 2 est un tableau représentant un résultat habituel 35 de comparaison réalisée en termes de dimensions physiques (volume d'embrayage) entre l'embrayage installé du côté moteur et l'embrayage installé du côté démarreur, La figure 3 est une vue en coupe transversale représentant une structure globale d'un dispositif de démarrage du moteur la couronne, on peut présente un avantage couple minimisée avec 'embrayage (dimensions l'embrayage du côté d'un premier mode de réalisation conforme à la présente invention, La figure 4 est une vue simplifiée représentant le dispositif de démarrage de moteur du premier mode de réalisation 5 conforme à la présente invention, La figure 5 est une vue en coupe transversale agrandie représentant un embrayage unidirectionnel installé du côté démarreur, La figure 6 est une vue en coupe transversale représentant 10 une structure du dispositif de démarrage du moteur du premier mode de réalisation conforme à la présente invention d'un côté moteur, La figure 7A est une vue en coupe transversale représentant un état d'accouplement d'un embrayage unidirectionnel installé 15 du côté moteur, La figure 7B est une vue en coupe transversale représentant un état séparé de façon centrifuge de l'embrayage unidirectionnel monté du côté moteur, La figure 8A est un graphe représentant des variations des 20 rotations du moteur et du démarreur au cours d'une opération de lancement dans un cas où des embrayages sont prévus à la fois du côté démarreur et du côté moteur, La figure 8B est un graphe représentant des variations des couples d'impact provoquées par des variations de rotations du 25 moteur et du démarreur dans une situation où les embrayages sont prévus pour à la fois le côté démarreur et le côté moteur, La figure 9 est une vue en coupe transversale représentant une structure globale d'un dispositif de démarrage du moteur d'un second mode de réalisation conforme à la présente 30 invention, La figure 10 est une vue en coupe transversale représentant une structure du dispositif de démarrage du moteur du second mode de réalisation conforme à la présente invention d'un côté moteur, 35 Les figures 11A et 11B sont des vues en coupe transversale représentant un embrayage à cames sous une forme modifiée de la présente invention, et Les figures 12A et 12B sont des vues en coupe transversale représentant un embrayage à rouleaux dans une autre forme 40 modifiée de la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Les meilleurs modes de mise en oeuvre de la présente invention seront décrits ci-dessous en détail en faisant référence aux dessins annexés. [Premier mode de réalisation] La figure 3 est une vue en coupe transversale représentant une structure globale d'un dispositif de démarrage de moteur d'un premier mode de réalisation conforme à la présente invention et la figure 4 est une vue simplifiée représentant le dispositif de démarrage de moteur du premier mode de réalisation conforme à la présente invention. Le dispositif de démarrage de moteur du premier mode de réalisation comprend un démarreur 2, générant un couple d'entraînement pour démarrer un moteur 1, lequel comporte un pignon 3 maintenu en engrènement constant avec une couronne 4 du moteur 1 comme représenté sur la figure 4. Comme représenté sur la figure 3, le démarreur 2 comprend un moteur électrique 5 destiné à générer une force de rotation, un commutateur électromagnétique 6 opérationnel pour ouvrir ou fermer un contact principal (non représenté) disposé dans un circuit d'excitation (appelé ci-après circuit de moteur électrique) du moteur électrique 5, une unité de réducteur 8 qui augmente le couple d'entraînement du moteur électrique 5 pour une délivrance à un arbre de sortie 7, et un embrayage 9 opérationnel pour transférer la rotation de l'arbre de sortie 7 au pignon 3. Le moteur électrique 5 est un moteur série à courant continu qui comprend une bobine de champ 11 disposée sur une culasse 10 au niveau d'une périphérie intérieure de celle-ci, et une bobine d'armature 13 reliée à la bobine de champ 11 en série par l'intermédiaire de balais 12, grâce à quoi lorsque le commutateur électrique 6 est excité pour fermer le contact principal, une puissance électrique est fournie d'une batterie (non représentée) à une armature 14, intégrant la bobine d'armature 13, laquelle génère une force de rotation. Le commutateur électromagnétique 6 comprend une bobine d'excitation excitée par la puissance électrique délivrée depuis la batterie en vue de former un électroaimant, un noyau-plongeur fonctionnant pour répondre à une force d'attraction générée par l'électroaimant, et un ressort de rappel destiné à renvoyer le noyau-plongeur à sa position d'origine lorsque la force d'attraction de l'électroaimant est annulée, en ouvrant ou en fermant de cette manière le contact principal en fonction des opérations du noyau--plongeur.

Le contact principal comprend un ensemble de contacts immobiles (non représenté) connecté au circuit du moteur électrique par l'intermédiaire de deux bornes externes 15, 16 (voir figure 3), et un contact mobile (non représenté) entraîné par le noyau-plongeur. Avec le contact mobile amené à venir en contact par butée avec le premier ensemble de contacts immobiles pour établir une conductance, le contact principal est amené dans un état fermé et lorsque le contact mobile est séparé du premier ensemble de contacts immobiles pour interrompre la conductance entre les contacts immobiles, le contact principal est amené dans un état ouvert. L'unité de réducteur 8 comprend une unité de réduction par engrenages planétaires bien connue qui comprend une roue solaire 18 formée sur une première extrémité d'un arbre rotatif (appelé ci-après arbre d'armature 17) de l'armature 14, un engrenage interne 19, dont la rotation est limitée par un dispositif d'absorption de choc (décrit ci-dessous) et une pluralité de satellites 20 en engrènement avec la couronne 18 et l'engrenage interne 19, les satellites 20 tournant sur leurs axes et décrivant une orbite autour de la roue solaire 18.

Le dispositif d'absorption de choc comprend un disque rotatif 21 dont la rotation est limitée en raison d'une force de frottement. Lorsque l'engrenage interne 19 reçoit une force excessive dépassant un couple statique du disque rotatif 21, le disque rotatif 21 est amené à patiner (en rotation) en s'opposant à la force de frottement, ce qui permet à l'engrenage interne 19 de tourner pour absorber de cette manière un couple excessif. L'arbre de sortie 7 est disposé de façon coaxiale à l'arbre d'armature 17 par l'intermédiaire de l'unité de réducteur 8 et comporte une première extrémité supportée de façon à pouvoir tourner sur un boîtier avant 23 au moyen d'un palier 22 et l'autre extrémité reliée à l'unité de réducteur 8 pour tourner lors de la réception. de mouvements d'orbite des satellites 20. Le pignon 3 est situé de façon à pouvoir tourner sur une périphérie extérieure de l'arbre de sortie 7 au moyen d'un palier 24 en face de l'embrayage 9 à une position opposée au moteur électrique 5. Comme représenté sur la figure 5, l'embrayage 9 comprend un élément extérieur 25 (un élément rotatif d'entraînement) relié par cannelures à la périphérie extérieure de l'arbre de sortie 7, un élément intérieur (un élément rotatif entraîné) 26 situé radialement à l'intérieur de l'élément extérieur 25 et formé de façon solidaire du pignon 3, des rouleaux (éléments d'embrayage) 28 disposés dans les chambres de cames en forme de coins 27, respectivement, qui sont formées entre l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26, et des ressorts 29 poussant les rouleaux respectifs 28 dans des directions se rétrécissant (vers la gauche comme observé sur la figure 5) des chambres de cames 27. Avec l'embrayage 9, comme le couple d'entraînement du moteur électrique 5 est transféré à travers l'arbre de sortie 7 vers l'élément extérieur 25, les rouleaux 28 sont pincés entre l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26 pour verrouiller l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26 dans un état d'accouplement pour transférer la rotation de l'élément extérieur 25 vers l'élément intérieur 26 de telle sorte que les deux composants tournent de manière unie. En outre, lorsque le moteur 1 est démarré et que la rotation du moteur 1 est transférée de la couronne 4 vers le pignon 3 pour amener l'élément intérieur 26 à tourner à une vitesse supérieure à une vitesse de rotation de l'élément extérieur 25, les rouleaux 28 compriment les ressorts 29 pour déplacer les rouleaux 28 dans des directions opposées aux directions se rétrécissant des chambres de cames 27, en permettant des rotations relatives de l'élément extérieur 25 et de l'élément intérieur 26. Par conséquent, aucune rotation de l'élément intérieur 26 n'est transférée vers l'élément extérieur 25, ce qui empêche de cette manière la rotation du moteur 1 de provoquer la rotation en roue libre de l'armature 14. C'est-à-dire que l'embrayage 9 prend la forme d'un embrayage unidirectionnel qui permet un transfert de couple de l'élément extérieur 25 vers l'élément intérieur 26, mais empêche un transfert de couple de l'élément intérieur 26 vers l'élément extérieur 25. Cependant, aucune probabilité n'existe pour que les rouleaux 28 soient séparés de façon centrifuge (en flottement) d'une surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 26 dans un état où la vitesse de rotation de l'élément intérieur 26 dépasse la vitesse de rotation de l'élément extérieur 25, et que les rouleaux 28 tournent à vide en contact glissant avec une surface circonférentielle intérieure de l'élément extérieur 25 et la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 26. En d'autres termes, les ressorts 29 sont conçus pour présenter des forces de rappel respectives telles que les rouleaux 28 ne rencontrent pas une séparation centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 26. Cependant, comme représenté sur la figure 6, la couronne 4 du moteur 1 est assemblée sur un volant d'inertie 31, installé sur un vilebrequin 30 du moteur 1, au moyen d'un premier ensemble de roulements étanches 30, 33 pour des capacités de rotation de façon relative et couplés au volant d'inertie 31 au moyen d'un embrayage unidirectionnel 34. Le volant d'inertie 31 est fixé fermement au vilebrequin 30 au moyen de boulons 36 à une extrémité de celui-ci, s'étendant vers l'extérieur depuis un bloc-moteur 35.

Les roulements 32, 33 sont des roulements bien connus qui comprennent des chemins extérieurs et des chemins intérieurs, entre lesquels plusieurs billes 32a, 33a sont prévues avec des possibilités de roulement, respectivement, dont les deux extrémités comportent des éléments d'étanchéité 32b, 33b, respectivement, destinés à étanchéifier les chemins extérieurs et les chemins intérieurs pour des capacités d'étanchéité aux liquides. Les roulements 32, 33 sont montés sur la couronne 4, l'embrayage 34 intervenant entre les roulements 32, 33. De la graisse très efficace remplit les espaces fermés définis par les roulements 32, 33 pour lubrifier de cette manière l'embrayage 34 et les deux roulements 32, 33. De plus, les éléments d'étanchéité 32b, 33b des paliers 32, 33 peuvent être installés sur les roulements 32, 33 uniquement au niveau d'un côté de ceux-ci à des positions opposées à l'embrayage 34 (c'est-à-dire du côté droit des billes 32a pour le roulement 32, comme observé sur la figure dessinée, et du côté gauche des billes 33a pour le roulement 33 comme observé sur la figure dessinée). Comme représenté sur les figures 7A et 7B, l'embrayage 34 40 comprend un élément extérieur 37 formé de façon solidaire du volant d'inertie 31, un élément intérieur 38 formé de façon solidaire de la couronne 4, et une pluralité d'éléments d'embrayage (tels que par exemple des galets 39) disposés entre l'élément extérieur 37 et l'élément intérieur 38. L'embrayage 34 fonctionne de telle sorte qu'au cours du démarrage du moteur 1 au cours duquel le couple d'entraînement du démarreur 2 est transféré au vilebrequin 30, c'est-à-dire lorsque le couple d'entraînement est transféré du pignon 3 à la couronne 4, l'élément intérieur 37 et l'élément extérieur 38 sont verrouillés au moyen des galets 39 en un état d'accouplement tel que représenté sur la figure 7A, ce qui amène la rotation de l'élément intérieur 38 à être transférée à l'élément extérieur 37 pour une rotation unie. En outre, lorsque le moteur 1 est démarré et que l'élément extérieur 37 tourne à une vitesse supérieure à une vitesse de rotation de l'élément intérieur 38, les galets 39 sont séparés de façon centrifuge depuis une surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 pour séparer l'élément extérieur 37 et l'élément intérieur 38 l'un de l'autre par l'intermédiaire d'un écartement tel que représenté sur la figure 7B, en interrompant de cette manière un transfert de couple de l'élément extérieur 37 vers l'élément intérieur 38. Ensuite, le fonctionnement du dispositif de démarrage du moteur du présent mode de réalisation est décrit.

Comme représenté sur la figure 3, lorsque le commutateur électromagnétique 6 est excité pour fermer le contact principal du circuit du moteur électrique, une puissance électrique est fournie de la batterie vers le moteur électrique 5, ce qui amène l'armature 14 à générer une force de rotation. Lorsque ceci a lieu, la rotation de l'armature 14, ayant sa vitesse réduite avec l'unité de réducteur 8, est transférée vers l'arbre de sortie 7 et est en outre délivrée au pignon 3 par l'intermédiaire de l'embrayage 9. Ceci permet au couple d'entraînement du démarreur 2 d'être transféré depuis le pignon 3 vers la couronne 4. Lorsque la rotation de la couronne 4 est transférée vers le volant d'inertie 31 par l'intermédiaire de l'embrayage, un couple d'entraînement est transféré au vilebrequin 30, auquel le volant d'inertie 31 est couplé, ce qui lance le démarrage.

Au début d'une explosion complète du moteur 1 en raison de l'opération de démarrage, les rotations du vilebrequin 30 augmentent (l'élément extérieur 37 tournant à une vitesse supérieure à celle de l'élément intérieur 38 de l'embrayage 34).

Lorsque ceci a lieu, les galets 39 sont séparés de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 comme représenté sur la figure 7B, ce qui amène la couronne 4 à être séparée du vilebrequin 30. Donc, aucune rotation du vilebrequin 30 n'est transférée à la couronne 4. En outre, lorsque le commutateur électromagnétique 6 est activé pour fermer le contact principal, l'alimentation d'énergie électrique de la batterie au moteur électrique 5 est interrompue, en arrêtant de cette manière la rotation de l'armature 14. (Effet avantageux du premier mode de réalisation) Avec le dispositif de démarrage de moteur du présent mode de réalisation, du fait que les embrayages unidirectionnels 9, 34 sont prévus à la fois pour le moteur 1 et le démarreur 2, l'embrayage 34 installé pour le moteur 1 et l'embrayage 9 installé pour le démarreur 2 peuvent absorber tous deux les variations de rotation du moteur au cours de l'opération de lancement. Pour réaliser une comparaison entre la structure du présent mode de réalisation et une structure dans laquelle seul un embrayage est prévu pour le démarreur 2 ou le moteur 1, une variation moindre (variation de charge) se produit dans les rotations du moteur comme représenté sur la figure 8A avec la structure du présent mode de réalisation et, donc, des couples d'impact moindres agissent sur les deux embrayages 9, 34 (voir figure 8B). Par conséquent, les deux embrayages 9, 34 peuvent être d'une taille réduite. En particulier, en raison d'un rapport de réduction important entre le pignon 3 et la couronne 4 (voir figure 2), on peut dire que l'embrayage 34 prévu pour le moteur 1 présente un avantage accru avec une diminution de variation de charge et un volume d'embrayage moindre (dimensions physiques) que celui de l'embrayage 9 prévu pour le démarreur 2. De plus, la réduction à une taille minime de l'embrayage 34 permet aux pièces composantes autour de l'embrayage d'être réduites à une taille minime, ce qui permet de fournir un dispositif de démarrage de moteur présentant une longévité et une fiabilité augmentées. En outre, l'embrayage 34 installé pour le moteur 1 fonctionne de telle sorte que lorsque le moteur 1 est démarré et que la vitesse de rotation de l'élément extérieur 37 dépasse la vitesse de rotation de l'élément intérieur 38, les galets 39 sont séparés de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 par l'intermédiaire de l'écartement et désaccouplent de façon fiable la couronne 4 du vilebrequin 30. Avec une telle opération, aucune rotation du moteur 1 n'est transférée au démarreur 2, ce qui empêche de façon fiable le démarreur 2 de tourner avec la rotation du moteur 1. En outre, l'embrayage unidirectionnel 34 installé pour le moteur 1 permet à l'élément extérieur 37, couplé au vilebrequin 30, de tourner en continu même après que le moteur 1 a démarré. Cependant, aucun des galets 39 n'est amené en contact glissant avec la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 et les galets 39 sont séparés de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 par l'intermédiaire de l'écartement, en permettant de cette manière à l'embrayage d'avoir une fonction d'embrayage pendant un long intervalle de temps avec une fiabilité garantie. Cependant, l'embrayage unidirectionnel 9 installé pour le démarreur 2 fonctionne de telle sorte que même dans une circonstance où en raison du démarrage du moteur 1, la vitesse de rotation de l'élément intérieur 26 dépasse la vitesse de rotation de l'élément extérieur 25, aucun des rouleaux 28 n'est séparé de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 26 et les rouleaux 28 tournent à vide en contact glissant avec la surface périphérique intérieure de l'élément extérieur 25 et la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 26. Donc, aucune perte d'engrènement ou retard de l'embrayage 9 n'a lieu au cours d'un démarrage du moteur 1, ce qui permet à l'élément extérieur 25 et à l'élément intérieur 26 d'être amenés à s'engrener l'un avec l'autre par l'intermédiaire des rouleaux 28 de façon fiable. Ceci résulte en la capacité de réaliser de façon fiable un transfert de couple pour le moteur 1 devant être entraîné.

De plus, du fait que l'embrayage unidirectionnel 9 installé pour le démarreur 2 est un embrayage à rouleaux intégrant des rouleaux du type colonne cylindrique 28 en tant qu'éléments d'embrayage, aucun point d'application, apparaissant au cours d'un engrènement d'embrayage, ne se concentre sur une zone particulière de chaque rouleau 28 et le point d'application se décale sur diverses zones du rouleau 28 chaque fois que l'embrayage est accouplé. Ceci résulte en la capacité de réduire touteusure asymétrique des rouleaux 28, résultant d'une utilisation prolongée, et donc les rouleaux 28 peuvent être appliqués de façon fiable à l'embrayage unidirectionnel 29 du démarreur 2 qui nécessite d'exécuter de façon fiable un transfert de couple au cours d'un démarrage du moteur 1. En outre, le dispositif de démarrage de moteur du présent mode de réalisation peut être appliqué à un véhicule doté d'un système d'arrêt/redémarrage automatique de moteur destiné à commander automatiquement un arrêt et un redémarrage du moteur 1. Le système d'arrêt/redémarrage automatique de moteur est un système bien connu (désigné généralement par système d'arrêt de ralenti ou un système de conduite économique) opérationnel de telle sorte que, par exemple, lorsqu'un véhicule vient à s'arrêter à un feu de signalisation à une intersection ou lors d'un embouteillage, le moteur 1 est automatiquement arrêté une fois et, par la suite, lorsqu'une opération de démarrage donnée est initiée (par exemple lorsqu'un conducteur relâche la pédale de frein pour enfoncer la pédale d'accélérateur), le moteur 1 est automatiquement redémarré. Avec un véhicule doté d'un tel système présenté ci-dessus, du fait que le moteur 1 s'arrête et redémarre automatiquement à chaque fois que le véhicule vient à s'arrêter, la fréquence des démarrages du moteur 1 est considérablement plus importante que celle des démarrages d'un véhicule habituel dans lequel aucun système mentionné ci-dessus n'est installé. Pour cette raison, si le système précédent emploie un démarreur instantané électromagnétique de la technique apparentée, non seulement une durée de démarrage plus longue est requise au cours d'un redémarrage, mais également du bruit survient lors d'un engrènement entre les engrenages associés chaque fois que le redémarrage est initié, ce qui amène l'éventualité d'un risque pour le conducteur d'avoir une sensation désagréable.

Au contraire, le dispositif de démarrage de moteur, décrit ci-dessus en faisant référence au premier mode de réalisation, adopte le démarreur du type à engrènement constant 2 ayant le pignon 3 maintenu en engrènement constant avec la couronne 4 du moteur 1. Ceci permet une réduction considérable du temps de démarrage à une valeur inférieure à celle d'un cas dans lequel le démarreur instantané électromagnétique est utilisé, ce qui permet de démarrer le moteur sans aucune présence de stress pour le conducteur. De plus, aucun besoin ne se présente concernant le fait que le pignon 3 s'engrène avec la couronne 4 du moteur 1 chaque fois que le redémarrage est initié. Ceci permet une réduction du bruit au cours d'un démarrage du moteur et permet un effet de silence supérieur à celui du démarreur instantané électromagnétique.

Avec un second mode correspondant au mode de réalisation conforme à la présente invention, l'embrayage unidirectionnel 34 installé pour le moteur 1 comprend l'élément extérieur 37 relié au vilebrequin 30, l'élément intérieur 38 relié à la couronne 4 et les galets 39 disposés entre l'élément extérieur et l'élément intérieur 38 et agissant en tant qu'éléments d'embrayage pour permettre un embrayage ou un débrayage entre l'élément extérieur

37 et l'élément intérieur 38. Donc, lorsque la vitesse de rotation de l'élément extérieur 37 dépasse la vitesse de rotation de l'élément intérieur 38, les galets 39 sont séparés de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 par l'intermédiaire de l'écartement pour permettre des rotations relatives de l'élément extérieur 37 et de l'élément intérieur 38.

Avec un tel second mode, l'embrayage unidirectionnel 34 installé pour le moteur 1 fonctionne de telle sorte que lorsque le moteur 1 a démarré et que la vitesse de rotation de l'élément extérieur 37 dépasse la vitesse de rotation de l'élément intérieur 38, les galets 39, agissant en tant qu'éléments d'embrayage, sont séparés de façon centrifuge (en flottement) de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur

38 par l'intermédiaire de l'écartement, en amenant de cette manière la couronne 4 à être séparée du vilebrequin 30 de façon fiable. Donc, aucune probabilité ne se présente concernant le fait que la rotation du moteur 1 doit être transférée au démarreur 1, le pignon 3 restant en engrènement constant avec la couronne 4, ce qui empêche donc de façon fiable la rotation accompagnée du démarreur 2.

En outre, avec l'embrayage unidirectionnel 34 installé pour le moteur 1, l'élément extérieur 37 relié au vilebrequin 30 tourne à tout instant après le démarrage du moteur 1. Au cours d'une telle rotation, aucun des galets 39 n'est amené en contact glissant avec la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 et n'est séparé de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 par l'intermédiaire de l'écartement, ce qui permet à la fonction d'embrayage d'être maintenue pendant un intervalle de temps prolongé avec une fiabilité assurée.

Avec un septième mode correspondant au présent mode de réalisation conforme à la présente invention, l'embrayage unidirectionnel 9 installé pour le démarreur 2 comprend l'élément extérieur 25 agissant en tant qu'élément rotatif menant, entraîné en rotation par le moteur électrique 5, l'élément intérieur 26 relié au pignon 3 en tant qu'élément rotatif mené, et les rouleaux 28 disposés entre l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26 en tant qu'éléments d'embrayage pour permettre ou interdire un transfert de couple entre ces composants. Avec une telle structure, lorsque la vitesse de rotation de l'élément intérieur 26 dépasse la vitesse de rotation de l'élément extérieur 25, les rotations relatives de l'élément extérieur 25 et de l'élément intérieur 26 sont permises avec les rouleaux 28 maintenus en contact glissant avec à la fois l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26.

Avec un tel septième mode, l'embrayage unidirectionnel 9 installé pour le démarreur 2 permet des rotations relatives de l'élément extérieur 25 et de l'élément intérieur 26, les rouleaux 28 étant maintenus en contact glissant avec à la fois l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26 sans rencontrer de séparation centrifuge quelconque de ces pièces composantes associées, même dans un état où la vitesse de rotation de l'élément intérieur 26 dépasse la vitesse de rotation de l'élément extérieur 25. Donc, aucune perte d'engrènement, ou retard de l'embrayage, n'est rencontrée au cours d'un démarrage du moteur 1, ce qui permet à l'élément extérieur 25 et à l'élément intérieur 26 d'être couplés de façon fiable l'un à l'autre par l'intermédiaire des rouleaux 28. Ceci résulte en la capacité d'exécuter de façon fiable un transfert de couple au cours du mode d'entraînement du moteur 1, la vitesse de rotation de l'élément intérieur 26 dépassant la vitesse de rotation de l'élément extérieur 25. Avec un huitième mode correspondant au présent mode de réalisation conforme à la présente invention, l'embrayage unidirectionnel 9 installé pour le démarreur 2 comprend l'embrayage à rouleaux employant les rouleaux en forme de colonne cylindrique 28 en tant qu'éléments d'embrayage. Avec l'embrayage à rouleaux, aucun point d'application (point d'engrènement auquel le rouleau 28 est en engagement avec l'élément extérieur 25 et l'élément intérieur 26) au cours de l'état d'accouplement de l'embrayage ne se concentre au niveau d'une zone particulière du rouleau 28 et le point d'application du rouleau 28 se déplace sur divers points de contact chaque fois que l'embrayage est accouplé. Ceci résulte en une capacité de diminution de l'occurrence d'usure asymétrique des rouleaux 28, résultant de l'utilisation pendant des périodes prolongées. Donc, l'embrayage unidirectionnel 9 peut être utilisé de préférence en tant qu'embrayage unidirectionnel du démarreur 2 qui est nécessaire pour exécuter de façon fiable un transfert de couple au cours du démarrage du moteur 1.

Avec un dixième mode correspondant au présent mode de réalisation conforme à la présente invention, le pignon 3 et la couronne 4 sont maintenus en engrènement constant l'un avec l'autre. Avec le dispositif de démarrage du moteur du présent mode de réalisation, non seulement l'embrayage est monté pour le démarreur 2, mais également l'embrayage est monté pour le moteur 1. Donc, lorsque la vitesse de rotation du démarreur 2 dépasse la vitesse de rotation du moteur 1 en raison de l'achèvement du démarrage du moteur, l'embrayage 34 pour le moteur 1 tourne à vide (avec une séparation centrifuge) pour amener la couronne 4 à être séparée du vilebrequin 30. Par conséquent, même avec le pignon 3 maintenu en engrènement constant avec la couronne 4, aucune force de rotation du moteur 1 n'est transférée au démarreur 2, en supprimant de cette manière l'usure de l'embrayage installé pour le démarreur 2. De plus, un engrènement du pignon 3 et de la couronne 4 à tout moment permet d'initier un redémarrage même au cours de la rotation du moteur 1 et fournit une possibilité de se conformer à un procédé de démarrage du moteur 1 qui est difficile à réaliser avec le démarreur du type instantané électromagnétique. Avec un onzième mode correspondant au présent mode de réalisation conforme à la présente invention, le dispositif de démarrage de moteur est appliqué à un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur qui commande automatiquement 10 l'arrêt et le redémarrage du moteur 1. Avec le système d'arrêt et de redémarrage automatique de moteur, la fréquence de démarrage du moteur 1 est considérablement plus élevée que celle d'un véhicule n'ayant aucun système semblable installé, ce qui entraîne l'apparition 15 de sérieux problèmes pour réduire le temps de démarrage et diminuer le bruit au cours d'un démarrage du moteur 1. Au contraire, avec le dispositif de démarrage de moteur du présent mode de réalisation, le pignon 3 du démarreur 2 est maintenu en engrènement constant avec la couronne 4 du moteur 1 à tout 20 instant. Donc, l'application du dispositif de démarrage de moteur du présent mode de réalisation au système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur permet la réalisation de la réduction du temps de démarrage du moteur 1 et la diminution du bruit au cours d'un démarrage de celui-ci. 25 [Second mode de réalisation] La figure 9 est une vue en coupe transversale représentant une structure globale d'un dispositif de démarrage de moteur d'un second mode de réalisation conforme à la présente invention et la figure 10 est une vue en coupe transversale représentant 30 une structure du dispositif de démarrage de moteur du second mode de réalisation au niveau d'une zone plus proche d'un moteur. Avec le second mode de réalisation, du premier ensemble de roulements 32, 33 décrit en faisant référence au premier mode de 35 réalisation, le dispositif de démarrage de moteur adopte un joint d'étanchéité à l'huile 40 à la place du roulement 32 installé sur la surface circonférentielle extérieure de l'embrayage 34, et une graisse très efficace remplit un espace entre le joint d'étanchéité à l'huile 40 et le roulement 32 installé sur une surface circonférentielle intérieure de l'embrayage 34. L'utilisation d'un joint d'étanchéité à l'huile 40 fournit une fonction d'étanchéité améliorée en permettant de cette manière d'empêcher une fuite de graisse tout en contribuant à l'amélioration de la fiabilité. En particulier, la graisse qui remplit l'espace entre le joint d'étanchéité à l'huile 40 et le roulement 32 s'écoule vers une zone circonférentielle extérieure en raison d'une force centrifuge apparaissant au cours de la rotation du moteur et, donc, le positionnement du joint d'étanchéité à l'huile 40 présentant une propriété d'étanchéité accrue sur la zone circonférentielle extérieure de l'embrayage 34, empêche de façon fiable une fuite de graisse. En outre, bien qu'il soit concevable pour l'huile de moteur d'être introduite dans un espace fermé (un espace dans lequel l'embrayage 34 est installé) défini avec le joint d'étanchéité à l'huile 40 et le roulement 32, un tel cas nécessite de modifier le moteur 1 dans le but de former un passage d'écoulement pour recevoir l'huile du moteur. Au contraire, avec la structure du présent mode de réalisation, aucun besoin ne se présente pour que le moteur 1 présente une structure modifiée et une structure de lubrification simplifiée peut suffire pour remplir de graisse l'espace ouvert dans lequel l'embrayage 34 est monté. Ceci résulte en la possibilité de parvenir à une réduction considérable du coût de production, tout en permettant d'atteindre une assurance qualité lors du montage de la couronne 4 et du volant d'inertie 31. De plus, l'embrayage présente une structure simple avec une recherche simultanée de longévité de fonctionnement et de résistance à l'usure importantes de l'embrayage 34, ce qui permet de fournir un dispositif de démarrage de moteur présentant une souplesse d'utilisation accrue. (Forme modifiée) L'embrayage unidirectionnel 9 installé pour le démarreur 2 peut employer des cames ou des galets en tant qu'éléments d'embrayage à la place des rouleaux 28 et suffisant pour présenter une structure dans laquelle dans un cas où la vitesse de rotation de l'élément intérieur 26 dépasse la vitesse de rotation de l'élément extérieur 25, aucun des éléments d'embrayage n'est séparé de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 26.

En outre, l'élément d'embrayage 34 pour le moteur peut adopter un embrayage à cames 34A, représenté sur les figures 11A et 11B, ou un embrayage à rouleaux 34B représenté sur la figure 12. De même, sur les figures 11A et 11B et les figures 12A et 12B, les mêmes pièces composantes que celles du premier mode de réalisation mentionné ci-dessus portent les mêmes références numériques.

Comme représenté sur les figures 11A et 11B, l'embrayage à cames 34A comprend un élément extérieur 37 formé de façon solidaire du volant d'inertie 31, un élément intérieur 38 formé de façon solidaire de la couronne 4, et des cames 41 disposées entre l'élément extérieur 37 et l'élément intérieur 38 pour agir en tant qu'éléments d'embrayage. L'embrayage 34A fonctionne de telle sorte que lorsque le couple d'entraînement du démarreur 2 est transféré vers le vilebrequin 30 pour lancer le moteur 1, c'est-à-dire lorsque le couple d'entraînement est transféré du pignon 3 vers la couronne 4, l'élément intérieur 38 et l'élément

37 sont verrouillés au moyen des cames 41 pour

à la rotation de l'élément intérieur 38 d'être

à l'élément extérieur 37 pour une rotation unie avec

De plus, lorsque le moteur 1 est lancé et que la

rotation de l'élément extérieur 37 dépasse la vitesse

25 de rotation de l'élément intérieur 38, les cames 41 sont séparées de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38, comme représenté sur la figure 11B, pour amener l'élément intérieur 38 et l'élément extérieur 37 à être désaccouplés l'un de l'autre par

30 l'intermédiaire d'un écartement, en interrompant de cette manière un transfert de couple de l'élément extérieur 37 vers l'élément intérieur 38.

Comme représenté sur les figures 12A et 12B, l'embrayage à rouleaux 34B comprend un élément extérieur 37 formé de façon

35 solidaire du volant d'inertie 31, un élément intérieur 38 formé de façon solidaire de la couronne 4, des rouleaux en forme de colonne cylindrique 43 disposés dans des chambres de cames en forme de coin 42 formées entre l'élément extérieur 37 et l'élément intérieur 38 et agissant en tant qu'éléments

40 d'embrayage, et des ressorts 44 destinés à solliciter les extérieur permettre transférée celui-ci. vitesse de20 rouleaux 43 dans des directions de rétrécissement (vers la droite comme observé sur les figures des dessins). L'embrayage 34B fonctionne de telle sorte que lorsque le couple d'entraînement du moteur 2 est transféré au vilebrequin 30 pour lancer le moteur 1, c'est-à-dire lorsque le couple d'entraînement est transféré du pignon 3 vers la couronne 4,

l'élément intérieur 38 et l'élément extérieur 37 sont verrouillés au moyen des rouleaux 43 pour permettre à la rotation de l'élément intérieur 38 d'être transférée à l'élément extérieur 37 pour une rotation unie avec celui-ci. De plus, lorsque le moteur 1 est lancé et que la vitesse de rotation de l'élément extérieur 37 dépasse la vitesse de rotation de l'élément intérieur 38, les cames 41 sont séparées de façon centrifuge de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38, comme représenté sur la figure 11B, pour amener l'élément intérieur 38 et l'élément extérieur 37 à être désaccouplés l'un de l'autre par l'intermédiaire d'un écartement, en interrompant de cette manière un transfert de couple de l'élément extérieur 37 vers l'élément intérieur 38.

Par conséquent, les embrayages 34A, 34B peuvent suffire pour prendre la forme de structures dans lesquelles lorsque le moteur 1 est lancé et que la vitesse de rotation de l'élément extérieur 37 dépasse la vitesse de rotation de l'élément intérieur, les éléments d'embrayage sont séparés de façon centrifuge (en flottement) de la surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur 38 par l'intermédiaire de l'écartement pour de cette manière désaccoupler de façon fiable la couronne 4 du vilebrequin 30.

En outre, alors que l'embrayage unidirectionnel 9 monté sur le démarreur 2 est agencé pour comprendre l'élément rotatif menant composé de l'élément extérieur 25 et l'élément rotatif mené composé de l'élément intérieur 26, il peut être modifié pour prendre une structure inversée. C'est-à-dire que l'embrayage unidirectionnel 9 peut prendre une structure qui comprend un élément intérieur pouvant être entraîné en rotation de façon solidaire de l'arbre de sortie 7 et un élément extérieur relié au pignon 3, grâce à quoi au cours du lancement du moteur, un couple d'entraînement est transféré de l'élément intérieur à l'élément extérieur pour permettre à un couple d'entraînement du moteur électrique 5 d'être transféré vers le pignon 3 relié à l'élément extérieur. La présente invention peut être réalisée sous d'autres formes spécifiques sans s'écarter de l'esprit ou des caractéristiques essentielles de celle-ci. Les modes de réalisation et modifications précédents devront en conséquence être considérés à tous égards comme illustratifs et non pas restrictifs, la portée de la présente invention étant indiquée par les revendications annexées plutôt que par la description précédente, et toutes les modifications qui s'intègrent à la signification et à l'étendue de l'équivalence des revendications sont donc prévues pour être englobées dans celle-ci.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de démarrage de moteur dans lequel un pignon d'un démarreur s'engrène avec une couronne, reliée à un vilebrequin d'un moteur, pour transférer le couple d'entraînement d'un moteur électrique, intégré dans le démarreur, par l'intermédiaire du pignon à la couronne pour lancer le moteur, le dispositif de démarrage de moteur comprenant : un embrayage unidirectionnel installé pour le démarreur dans un trajet de transfert de puissance dans lequel le couple d'entraînement du moteur électrique est transféré au pignon, et un embrayage unidirectionnel installé pour le moteur dans une position entre le vilebrequin et la couronne.

2. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel l'embrayage unidirectionnel installé pour le moteur comprend un élément extérieur relié au vilebrequin, un élément intérieur relié à la couronne, et des éléments d'embrayage disposés entre l'élément extérieur et l'élément intérieur pour permettre ou interdire un transfert de couple entre l'élément extérieur et l'élément intérieur, dans lequel lorsqu'une vitesse de rotation de l'élément extérieur dépasse une vitesse de rotation de l'élément intérieur, les éléments d'embrayage sont séparés de façon centrifuge d'une surface circonférentielle extérieure de l'élément intérieur pour permettre des rotations relatives de l'élément extérieur et de l'élément intérieur.

3. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 2, dans lequel les éléments d'embrayage comprennent des galets, respectivement.

4. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 2, dans lequel les éléments d'embrayage comprennent un élément quelconque parmi les cames et les rouleaux en forme de colonne cylindrique.

5. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel la couronne pour le moteur est assemblée à un volant d'inertie, installé sur le vilebrequin, par l'intermédiaire d'un ensemble de roulements étanches pour une capacité de rotation de façon relative.

6. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 5, dans lequel le premier ensemble de roulements étanches comprend un roulement disposé sur un côté périphérique extérieur de l'embrayage unidirectionnel installé pour le moteur, qui est remplacé par un joint d'étanchéité à l'huile.

7. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel l'embrayage unidirectionnel installé pour le démarreur comprend un élément rotatif menant entraîné en rotation par le moteur électrique, un élément rotatif mené relié au pignon, et des éléments d'embrayage disposés entre l'élément rotatif menant et l'élément rotatif mené pour permettre ou interdire un transfert de couple entre l'élément rotatif menant et l'élément rotatif mené, dans lequel lorsqu'une vitesse de rotation de l'élément rotatif menant dépasse une vitesse de rotation de l'élément rotatif mené, les éléments d'embrayage permettent des rotations relatives de l'élément rotatif menant et de l'élément rotatif mené pour un engrènement glissant avec l'élément rotatif menant et l'élément rotatif mené.

8. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 7, dans lequel l'embrayage unidirectionnel installé pour le démarreur comprend un embrayage à rouleaux comprenant des rouleaux en forme de colonne cylindrique en tant qu'éléments d'embrayage.

9. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 7, dans lequel les éléments d'embrayage comprennent un élément parmi les cames et les galets. 5

10. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel : le pignon et la couronne sont maintenus en engrènement constant mutuellement à tout instant.

11. Dispositif de démarrage de moteur selon la revendication 1, appliqué à un système d'arrêt et de redémarrage automatique de moteur qui commande automatiquement un arrêt et un redémarrage du moteur.