FR2908163A1

FR2908163A1 - Structure de demarreur a entrainement permanent destine a un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2908163A1
Application number: FR0708141A
Authority: FR
Inventors: Kiyokazu Haruno
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2008-05-09
Also published as: FR2908162A1; JP2008008180A; DE102007029353A1; FR2903152A1

Abstract

Un Démarreur à engagement permanent (10) pour un moteur à combustion interne (4) comprend une couronne (30, 200), un pignon (20), un moteur électrique (12), un volant d'inertie (40, 100, 210) et un embrayage unidirectionnel (50) permettant qu'un couple soit transmis de la couronne (30, 200) au volant d'inertie (40, 100, 210). Le moment d'inertie M1 pour tourner le vilebrequin (8) du moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie (40, 100, 210), le moment d'inertie résultant M3 de la couronne (30, 200) et du volant d'inertie (40, 100, 210), le moment d'inertie résultant M4 d'une couronne (30, 200) et d'un volant d'inertie (40, 100, 210) d'un démarreur à enclenchement pour un engagement de la couronne (30, 200) avec le volant d'inertie (40, 100, 210) lors du démarrage d'un moteur (4), sont sélectionnés pour satisfaire M1 < M2 < M3 <= M4, assurant la stabilité de rotation du vilebrequin (8).

Description

2908163 STRUCTURE DE DEMARREUR A ENTRAINEMENT PERMANENT DESTINE A UN

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte d'une façon générale à un démarreur à engagement permanent équipé d'un moteur électrique qui fonctionne pour produire un couple pour démarrer un moteur à combustion interne. 2. Technique d'arrière-plan Des démarreurs équipés d'un embrayage unidirectionnel qui est disposé entre une couronne placée en engrènement constant avec un pignon relié à un arbre de sortie d'un moteur électrique et d'un volant d'inertie tournant en association avec un vilebrequin d'un moteur, à combustion interne sont connus. Par exemple, la première publication de brevet japonais N 2000-274 337 enseigne un tel type de démarreur à engagement permanent (également appelé démarreur à engrènement constant) pour des moteurs à combustion interne. Par comparaison à des démarreurs à enclenchement classiques, les démarreurs à engagement permanent caractéristiques sont efficaces pour minimiser les bruits mécaniques provenant de l'engagement entre le pignon et la couronne et l'usure de ceux-ci et sont ainsi utiles pour démarrer des moteurs à combustion interne, tels qu'un moteur à arrêt au ralenti commandé, qui sont démarrés ou arrêtés à des intervalles fréquents. Les démarreurs à enclenchement, auxquels on se réfère ici, sont des démarreurs conçus pour établir un engagement du pignon avec la couronne reliée au volant d'inertie lorsqu'on souhaite démarrer le moteur et libérer un tel engagement après le démarrage du moteur. Les démarreurs à enclenchement caractéristiques sont conçus pour maintenir la rotation de la couronne en association avec le volant d'inertie également après que le moteur a démarré, tandis que les démarreurs à engagement permanent sont conçus pour faire en sorte que l'embrayage unidirectionnel fonctionne pour bloquer la transmission du couple du volant d'inertie à la couronne après le démarrage du moteur, de sorte que le volant d'inertie tourne indépendamment de la couronne. Ceci résultera en un manque de moment d'inertie agissant sur le vilebrequin après le 2 2908163 démarrage du moteur, ce qui conduit à une instabilité de rotation du vilebrequin. RESUME DE L'INVENTION C'est de ce fait un but principal de l'invention d'éviter 5 les inconvénients de la technique antérieure. C'est un autre but de l'invention de fournir une structure améliorée d'un démarreur à engagement permanent pour un moteur à combustion interne qui est conçu pour assurer la stabilité de rotation d'un moteur à combustion interne après le démarrage de 10 celui-ci. Conformément à un premier aspect de l'invention, il est fourni un démarreur à engagement permanent pour un moteur à combustion interne qui comprend : (a) un moteur électrique, (b) un pignon qui est entraîné en rotation par le moteur 15 électrique, (c) une couronne placée constamment en engrènement avec le pignon, (d) un volant d'inertie qui doit être entraîné en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et (e) un embrayage unidirectionnel disposé entre la couronne et le volant d'inertie. L'embrayage 20 unidirectionnel fonctionne pour permettre que le couple, tel que produit par le moteur électrique, soit transmis de la couronne au volant d'inertie pour démarrer le moteur à combustion interne. Le moment d'inertie M1 requis pour faire tourner le vilebrequin après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 25 du volant d'inertie après le démarrage du moteur, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie et le moment d'inertie résultant M4 d'une couronne et d'un volant d'inertie d'un démarreur classique qui est conçu pour établir un engagement de la couronne avec le volant d'inertie uniquement 30 lors du démarrage d'un moteur, sont sélectionnés pour satisfaire la relation M1 < M2 < M4 < M3. En particulier, lorsque le moteur à combustion interne est démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie qui tournent ensemble par le biais de l'action 35 de l'embrayage unidirectionnel est supérieur au moment d'inertie M4 du démarreur classique, en assurant ainsi la stabilité de rotation de la couronne et du volant d'inertie pour minimiser les vibrations mécaniques de ceux-ci. Ceci permet au moteur d'être démarré avec moins de bruit mécanique et moins d'usure de la couronne et du volant d'inertie. Après le démarrage du 3 2908163 moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie qui tourne de façon indépendante de la couronne par le biais de l'action de l'embrayage unidirectionnel, est supérieur au moment d'inertie Ml, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin du 5 moteur. Conformément au second aspect de l'invention, il est fourni un démarreur à engagement permanent pour un moteur à combustion interne qui comprend : (a) un moteur électrique, (b) un pignon qui est entraîné en rotation par le moteur électrique, (c) une 10 couronne placée constamment en engrènement avec le pignon, (d) un volant d'inertie qui doit être entraîné en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et (e) un embrayage unidirectionnel disposé entre la couronne et le volant d'inertie. L'embrayage unidirectionnel 15 fonctionne pour permettre que le couple, tel que produit par le moteur électrique, soit transmis de la couronne au volant d'inertie pour démarrer le moteur à combustion interne. Le moment d'inertie M1 requis pour faire tourner le vilebrequin après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 du volant 20 d'inertie après le démarrage du moteur, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie et le moment d'inertie résultant M4, tels que fournis pour assurer un niveau supérieur de stabilité lors de la rotation du moteur par rapport au moment d'inertie M1, sont sélectionnés pour satisfaire la 25 relation Mi < M2 < M4 < M3. En particulier, lorsque le moteur à combustion interne est démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie qui tournent ensemble par le biais de l'action de l'embrayage unidirectionnel est supérieur au moment d'inertie 30 M4 qui présente un niveau de stabilité supérieur lors de la rotation du moteur par rapport au moment d'inertie M1, en assurant ainsi la stabilité de la rotation de la couronne et du volant d'inertie pour minimiser les vibrations mécaniques de ceux-ci. Ceci permet que le moteur soit démarré avec moins de 35 bruit mécanique et moins d'usure de la couronne et du volant d'inertie. Après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie qui tourne indépendamment de la couronne par le biais de l'action de l'embrayage unidirectionnel est supérieur au moment d'inertie Ml, en assurant ainsi la stabilité 40 de rotation du vilebrequin du moteur.

2908163 4 Conformément au troisième aspect de l'invention, il est fourni un démarreur à engagement permanent pour un moteur à combustion interne qui comprend : (a) un moteur électrique, (b) un pignon qui est entraîné en rotation par le moteur 5 électrique, (c) une couronne placée constamment en engrènement avec le pignon, (d) un volant d'inertie qui doit être entraîné en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et (e) un embrayage unidirectionnel disposé entre la couronne et le volant d'inertie. L'embrayage 10 unidirectionnel fonctionne pour permettre que le couple, tel que produit par le moteur électrique, soit transmis de la couronne au volant d'inertie pour démarrer le moteur à combustion interne. Le moment d'inertie Ml requis pour faire tourner le vilebrequin après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 15 du volant d'inertie après le démarrage du moteur, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie et le moment d'inertie résultant M4 d'une couronne et d'un volant d'inertie d'un démarreur classique qui est conçu pour établir un engagement de la couronne avec le volant d'inertie uniquement 20 lors du démarrage d'un moteur, sont sélectionnés pour satisfaire la relation Ml < M2 < M3 S M4. En particulier, lorsque le moteur est démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie qui tournent ensemble par le biais de l'embrayage unidirectionnel 25 est inférieur ou égal au moment d'inertie sûr M4, en assurant ainsi une rotation régulière, de la couronne et du volant d'inertie. Ceci résulte en le démarrage du moteur en un intervalle de temps diminué. Après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie qui tourne 30 indépendamment de la couronne par le biais de l'action de l'embrayage unidirectionnel est supérieur au moment d'inertie requis M1, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin. Conformément au quatrième aspect de l'invention, il est 35 fourni un démarreur à engagement permanent destiné à un moteur à combustion interne qui comprend : (a) un moteur électrique, (b) un pignon qui est entraîné en rotation par le moteur électrique, (c) une couronne placée constamment en engrènement avec le pignon, (d) un volant d'inertie qui doit être entraîné 40 en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin d'un 5 2908163 moteur à combustion interne et (e) un embrayage unidirectionnel disposé entre la couronne et le volant d'inertie. L'embrayage unidirectionnel fonctionne pour permettre que le couple, tel que produit par le moteur électrique, soit transmis de la couronne 5 au volant d'inertie pour démarrer le moteur à combustion interne. Le moment d'inertie Ml requis pour faire tourner le vilebrequin après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie après le démarrage du moteur, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie, et 10 le moment d'inertie résultant M4, tels que fournis pour assurer un niveau supérieur de stabilité lors de la rotation du moteur par rapport au moment d'inertie Ml, sont sélectionnés pour satisfaire la relation Ml < M2 < M3 <_ M4. En particulier, lorsque le moteur est démarré, le moment 15 d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie qui tournent ensemble par le biais de l'embrayage unidirectionnel est inférieur ou égal au moment d'inertie sûr M4 à l'intérieur d'une plage où le moment d'inertie M3 est supérieur au moment d'inertie Ml, en assurant ainsi une rotation régulière de la 20 couronne et du volant d'inertie. Ceci résulte en le démarrage du moteur en un intervalle de temps diminué. Après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie qui tourne indépendamment de la couronne par le biais de l'action de l'embrayage unidirectionnel, est supérieur au moment d'inertie 25 Ml requis, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin. Conformément au cinquième aspect de l'invention, il est fourni un démarreur à engagement permanent pour un moteur à combustion interne qui comprend : (a) un moteur électrique, 30 (b) un pignon qui est entraîné en rotation par le moteur électrique, (c) une couronne placée constamment en engrènement avec le pignon, (d) un volant d'inertie qui doit être entraîné en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et (e) un embrayage unidirectionnel 35 disposé entre la couronne et le volant d'inertie. L'embrayage unidirectionnel fonctionne pour permettre que le couple, tel que produit par le moteur électrique, soit transmis de la couronne au volant d'inertie pour démarrer le moteur à combustion interne. Le moment d'inertie M1 requis pour faire tourner le 40 vilebrequin après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 6 2908163 du volant d'inertie après le démarrage du moteur, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du volant d'inertie, et le moment d'inertie résultant M4 d'une couronne et d'un volant d'inertie d'un démarreur classique qui est conçu pour établir un 5 engagement de la couronne avec le volant d'inertie uniquement lors du démarrage d'un moteur, sont sélectionnés pour satisfaire la relation M1 = M4 <_ M2 < M3. En particulier, lorsque le moteur à combustion interne est démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne et du 10 volant qui tournent ensemble par le biais de l'embrayage unidirectionnel est supérieur au moment d'inertie sûr M4 du démarreur classique, ce qui résulte ainsi en une résistance accrue de la couronne et du volant d'inertie aux vibrations mécaniques. Ceci permet que le moteur soit démarré avec moins de 15 bruit mécanique et moins d'usure de la couronne et du volant d'inertie. Après le démarrage du moteur, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie est supérieur au moment d'inertie M1 requis, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin. Dans le mode de réalisation préféré de chacun des premier à 20 cinquième aspects de l'invention, la couronne comporte une protubérance annulaire du côté engrenage qui dépasse dans une direction axiale de la couronne. L'embrayage unidirectionnel est disposé à l'intérieur d'une périphérie intérieure de la protubérance annulaire du côté engrenage dans une direction 25 radiale de la couronne. Le volant d'inertie comporte une protubérance annulaire du côté volant qui dépasse dans une direction axiale du volant d'inertie et se trouve à l'extérieur de la protubérance du côté engrenage dans une direction du rayon du volant d'inertie. En particulier, la protubérance annulaire 30 du côté engrenage recouvre la protubérance annulaire du côté volant dans une direction du rayon du volant d'inertie, en formant ainsi une rainure fonctionnant en tant qu'élément d'étanchéité en labyrinthe qui s'étend radialement et qui est courbée axialement par rapport au volant d'inertie pour 35 minimiser l'introduction de poussière ou d'eau existant à l'intérieur du moteur depuis l'extérieur de la protubérance du côté volant à l'intérieur de la protubérance du côté engrenage. En outre, lors du démarrage du moteur, ou après celui-ci, la protubérance du côté volant qui est située à l'extérieur de la 40 protubérance du côté engrenage subit la force centrifuge, telle 7 2908163 que produite par la rotation du volant d'inertie et du vilebrequin, pour fonctionner en tant qu'élément d'étanchéité pour minimiser davantage l'introduction de poussière ou d'eau depuis l'extérieur de la protubérance du côté volant à 5 l'intérieur de la protubérance du côté engrenage. Le volant d'inertie peut comporter une partie d'entrée de couple qui est constituée de fer et à laquelle le couple est appliqué en entrée à partir de l'embrayage unidirectionnel et une partie de poids qui est constituée d'un métal présentant une 10 densité supérieure à celle du fer et crée le moment d'inertie M2 en association avec la partie d'entrée de couple. En particulier, la partie d'entrée de couple à laquelle le couple est transmis à partir de l'embrayage unidirectionnel est constituée d'un matériau relativement dur et résistant, en 15 évitant ainsi la déformation du volant d'inertie soumis au couple. La partie de poids qui crée le moment d'inertie M2 en association avec la partie d'entrée de couple est constituée de métal qui présente une densité supérieure à celle du fer, ce qui résulte en une augmentation du moment d'inertie M2 du volant 20 d'inertie sans sacrifier le fait d'éviter la déformation du volant d'inertie. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera comprise plus complètement d'après la description détaillée donnée ci-dessous et d'après 25 les dessins annexés des modes de réalisation préférés de l'invention qui cependant ne devront pas être considérés comme limitant l'invention aux modes de réalisation spécifiques mais sont uniquement destinés à une explication et à une compréhension.

30 Dans les dessins : La figure 1 est une vue en coupe transversale partielle qui illustre une caractéristique agrandie d'un démarreur à engagement permanent pour des moteurs à combustion interne conforme au premier mode de réalisation de l'invention, 35 La figure 2 est une vue en coupe partiellement agrandie de la figure 1, La figure 3 est une vue en coupe partiellement agrandie d'un démarreur à engagement permanent conforme au second mode de réalisation de la présente invention, et 8 2908163 La figure 4 est une vue en coupe partiellement agrandie d'un démarreur à engagement permanent conforme au troisième mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES 5 En faisant référence aux dessins, où les références numériques identiques se rapportent à des pièces identiques dans les plusieurs vues, en particulier en faisant référence à la figure 1, il est représenté un démarreur à engagement permanent 10 destiné à des moteurs à combustion interne d'automobiles 10 conforme au premier mode de réalisation de l'invention. Le démarreur à engagement permanent 10 doit être installé dans des véhicules automobiles et doit recevoir une alimentation électrique provenant d'une batterie de stockage 2 installée dans le véhicule pour démarrer un moteur à combustion interne 4. Une 15 unité de commande électronique 6 est également installée dans le véhicule qui fonctionne pour commander un arrêt au ralenti du moteur 4. Le démarreur à engagement permanent 10 comprend un moteur électrique 12, un pignon 20, une couronne 30, un volant 20 d'inertie 40, un embrayage unidirectionnel 50 et un élément d'étanchéité 60. Le moteur électrique 12 est mis en oeuvre par exemple par un moteur série à courant continu tel qu'un moteur à démarrage automatique (sel) qui reçoit une alimentation électrique 25 provenant de la batterie 2 pour faire tourner un arbre de sortie 14 pour fournir en sortie un couple. La fourniture de puissance à partir de la batterie 2 au moteur électrique 12 est lancée en activant un commutateur de contact du véhicule ou une commande de redémarrage pour le moteur à combustion interne 4 après 30 l'arrêt du ralenti du moteur. Après le démarrage du moteur 4, le moteur électrique 12 arrête la rotation de l'arbre de sortie 14. Le pignon 20 est un élément d'engrenage externe tel qu'un élément d'engrenage hélicoïdal ou un élément d'engrenage droit et disposé de façon coaxiale avec l'arbre de sortie 14 du moteur 35 électrique 12. de sorte qu'il tourne en association avec la rotation de l'arbre de sortie 14. De façon similaire, la couronne 30 est un élément d'engrenage externe tel qu'un élément d'engrenage hélicoïdal ou un élément d'engrenage droit et disposé de façon parallèle à 40 l'arbre de sortie 14 du moteur électrique 12 et de façon 9 2908163 coaxiale avec le vilebrequin 8 du moteur 4. La couronne 30 comprend un corps d'élément d'engrenage 32, un moyeu de sortie de couple 34 et une nervure 36. Le corps d'élément d'engrenage 32 est constitué d'un disque 5 annulaire avec une partie d'engrenage 38 formée sur une périphérie extérieure de celui-ci. La partie d'engrenage 38 est tout le temps en engrènement avec le pignon 20. Le moyeu de sortie de couple 34 est de forme annulaire et dépasse à partir d'un bord périphérique intérieur du corps d'élément d'engrenage 10 32 dans une direction axiale du corps d'élément d'engrenage 32. La nervure 36 est de forme annulaire et s'étend ou dépasse à partir d'une partie radialement intermédiaire du corps d'élément d'engrenage 32 dans la direction axiale du corps d'élément d'engrenage 32.

15 Le volant d'inertie 40 est constitué de fer dans son ensemble et est disposé de façon coaxiale avec le vilebrequin 8. Le volant d'inertie 40 est constitué d'un corps de volant 42, d'un bossage 44, d'un moyeu d'entrée de couple 46 et d'une protubérance ou nervure 48.

20 Le corps de volant 42 est constitué d'un disque annulaire et fait face au corps d'élément d'engrenage 32 de la couronne 30 dans sa direction axiale. Le bossage 44 est de forme annulaire et s'étend ou dépasse à partir d'un bord périphérique intérieur du corps de volant 42 dans la direction axiale du corps de 25 volant 42. Le bossage 44 et le bord périphérique intérieur du corps de volant 42 sont reliés au vilebrequin 8 par le biais de boulons de sorte que le volant d'inertie 40 peut tourner en association avec le vilebrequin 8. Comme illustré sur la figure 2, le moyeu de sortie de couple 34 de la couronne 34 est adapté 30 sur la périphérie du bossage 44 par l'intermédiaire d'un roulement 49 pour permettre au volant d'inertie 40 de tourner par rapport à la couronne 30. Le moyeu d'entrée de couple 46 est de forme annulaire et s'étend ou dépasse à partir d'une partie radialement intermédiaire du corps de volant 42 dans sa 35 direction axiale. Le moyeu d'entrée de couple 46 présente un diamètre supérieur à celui du moyeu de sortie de couple 34 de la couronne 30 et est situé à l'extérieur du moyeu de sortie de couple 34 dans la direction radiale. Le moyeu d'entrée de couple 46 présente un diamètre inférieur à celui de la nervure 36 de la 10 2908163 couronne 30 et est situé à l'intérieur de la périphérie intérieure de la nervure 36 dans la direction radiale. La nervure 48 est de forme annulaire et dépasse à partir de la partie périphérique extérieure du corps de volant 42 dans la 5 direction axiale. La nervure 48 présente un diamètre supérieur à celui de la nervure 36 de la couronne 30 et est située à l'extérieur de la périphérie extérieure de la nervure 36 dans la direction radiale. En d'autre termes, la nervure annulaire 48 recouvre la nervure annulaire 36 dans la direction radiale du 10 corps de volant 42, en formant ainsi une rainure 70 fonctionnant en tant qu'élément d'étanchéité en labyrinthe qui s'étend radialement et est courbée axialement par rapport au corps de volant 42 (ou au corps d'élément d'engrenage 32) pour minimiser l'introduction de poussière ou d'eau existant à l'intérieur du 15 moteur depuis l'extérieur de la nervure 48 jusqu'à l'intérieur de la nervure 36. En outre, la nervure 48 subit la force centrifuge, telle que produite par la rotation du volant d'inertie 40 et du vilebrequin 8, pour fonctionner en tant qu'élément d'étanchéité pour minimiser davantage l'introduction 20 de poussière ou d'eau depuis l'extérieur de la nervure 48 jusqu'à l'intérieur de la périphérie intérieure de la nervure 36. Ceci évite que le vieillissement de l'élément d'étanchéité 60 et de l'embrayage unidirectionnel 50 apparaisse à partir de l'exposition à la poussière et à l'eau.

25 L'embrayage unidirectionnel 50 est interposé entre le moyeu de sortie de couple 34 de la couronne 30 et le moyeu d'entrée de couple 46 du volant d'inertie 40, c'est-à-dire est situé à l'intérieur de la périphérie intérieure du moyeu de sortie de couple 34 de la couronne 30 dans la direction radiale.

30 L'embrayage unidirectionnel 50 comprend une couronne intérieure 52 et une couronne extérieure 54. La couronne intérieure 52 est adaptée sur la périphérie extérieure du moyeu de sortie de couple 34 pour pouvoir tourner en même temps que le moyeu de sortie de couple 34. La couronne extérieure 54 est adaptée sur 35 la périphérie intérieure du moyeu d'entrée de couple 46 pour pouvoir tourner en même temps que le moyeu d'entrée de couple 46. L'embrayage unidirectionnel 50 fonctionne pour établir une jonction mécanique de la couronne extérieure 54 et de la couronne intérieure 52 pour transmettre le couple depuis le 40 moyeu de sortie de couple 34 jusqu'au moyeu d'entrée de couple 11 2908163 46 tout en permettant que la couronne extérieure 54 tourne par rapport à la couronne intérieure 52 pour bloquer la transmission du couple entre le moyeu d'entrée de couple 46 et le moyeu de sortie de couple 34.

5 L'élément d'étanchéité 60 est disposé entre la nervure 36 de la couronne 30 et le moyeu d'entrée de couple 46 du volant d'inertie 40, c'est-à-dire est situé à l'extérieur de la périphérie extérieure de l'embrayage unidirectionnel 50 pour créer un élément d'étanchéité hermétique entre l'embrayage 10 unidirectionnel 50 et la rainure 70. Le fonctionnement du démarreur à engagement permanent 10 sera décrit ci-dessous. Lors de la fourniture d'une puissance au moteur électrique 12, le couple est transmis depuis l'arbre de sortie 14 à la 15 couronne 30 par le biais du pignon 20. L'embrayage unidirectionnel 50 fonctionne pour permettre que le couple soit transmis du moyeu 34 de la couronne 30 au moyeu d'entrée de couple 46 du volant d'inertie 40, de sorte que le volant d'inertie 40 tourne en association avec la couronne 30 et le 20 vilebrequin 8, en démarrant ainsi le moteur 4. Lors de l'achèvement du démarrage du moteur 4, l'unité de commande 6 arrête la fourniture de la puissance au moteur électrique 12, en amenant ainsi le couple à être transmis depuis le vilebrequin 8 du moteur 4 vers le volant d'inertie 40.

25 L'embrayage unidirectionnel 50 fonctionne cependant pour bloquer la transmission du couple depuis le moyeu d'entrée de couple 46 du volant d'inertie 40 au moyeu de sortie de couple 34 de la couronne 30, de sorte que le volant d'inertie 40 peut tourner en même temps que le vilebrequin 8, mais indépendamment de la 30 couronne 30. Le démarreur à engagement permanent 10 a pour caractéristique d'avoir des moments d'inertie satisfaisants les conditions ci-dessous de manière à assurer la stabilité de rotation du moteur 4.

35 Une limite inférieure (c'est-à-dire une valeur de conception) d'une plage de moment d'inertie requis pour assurer la stabilité de rotation du vilebrequin 8 après le démarrage du moteur 4 sera définie par M1. Le moment d'inertie du volant d'inertie 40 après le démarrage du moteur 4, c'est-à-dire 40 lorsque le volant d'inertie 40 se dégage de la couronne 30 par 12 2908163 le biais de l'embrayage unidirectionnel 50, sera défini par M2. Une combinaison des moments d'inertie de la couronne 30 et du volant d'inertie 40 lorsque le volant d'inertie 40 s'engage avec la couronne 30 par le biais de l'embrayage unidirectionnel 50 5 sera définie en tant que moment d'inertie résultant M3. Le moment d'inertie résultant de la couronne et du volant d'inertie du démarreur à enclenchement, auquel on a fait référence dans la partie d'introduction de cette demande, qui peuvent tourner à l'unisson, sera défini en tant que moment d'inertie sûr M4. La 10 raison pour laquelle il est appelé moment d'inertie sûr M4 est due au fait qu'il est habituellement sélectionné comme étant le produit du moment d'inertie M1 requis et d'un facteur de sécurité donné de sorte que le moment d'inertie sûr M4 assurera un niveau de stabilité supérieur lors de la rotation du 15 vilebrequin du moteur par rapport au moment d'inertie requis M1. Les moments d'inertie Ml à M4 sont sélectionnés dans ce mode de réalisation pour satisfaire la relation ci-dessous : Ml < M2 G M4 < M3 (1) En particulier, lorsque le moteur à combustion interne 4 est 20 démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne 30 et du volant d'inertie 40 qui tournent ensemble est supérieur au moment d'inertie sûr M4 qui assure un niveau de stabilité supérieur lors de la rotation du moteur par rapport au moment d'inertie requis M1, en assurant ainsi la stabilité de rotation 25 de la couronne 30 et du volant d'inertie 40 pour minimiser les vibrations mécaniques de ceux-ci. Ceci permet que le moteur 4 soit démarré avec moins de bruit mécanique et moins d'usure de la couronne 30 et du volant d'inertie 40. Après le démarrage du moteur 4, le moment d'inertie M2 du 30 volant d'inertie 40 qui tourne indépendamment de la couronne 30 est supérieur au moment d'inertie M1 requis, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin 8. La formation de la nervure 48 sur le volant d'inertie 40 résulte en une augmentation du poids total du volant d'inertie 40, ce qui 35 contribue à une augmentation dumoment d'inertie M2 pour améliorer la stabilité de rotation du volant d'inertie 40 après le démarrage du moteur 4. Les moments d'inertie Ml à M4 peuvent être sélectionnés en variante pour satisfaire la relation ci-dessous.

40 Ml < M2 < M3 <_ M4 (2) 13 2908163 En particulier, lorsque le moteur à combustion interne 4 est démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne 30 et du volant d'inertie 40 qui tournent ensemble est inférieur ou égal ou moment d'inertie sûr M4 à l'intérieur d'une plage où le 5 moment d'inertie résultant M3 est supérieur au moment d'inertie M1, en assurant ainsi une rotation régulière de la couronne 30 et du volant d'inertie 40. Ceci résulte en le démarrage du moteur 40 en un intervalle de temps diminué. Après le démarrage du moteur 4, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie 40 est 10 supérieur au moment d'inertie requis M1, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin 8. Les moments d'inertie Ml à M4 peuvent également être sélectionnés en variante pour satisfaire la relation ci-dessous. Ml = M4 M2 < M3 (3) 15 En particulier, lorsque le moteur à combustion interne 4 est démarré, le moment d'inertie résultant M3 de la couronne 30 et du volant d'inertie 40 qui tournent ensemble est supérieur au moment d'inertie sûr M4 qui est égal au moment d'inertie requis Ml, c'est-à-dire qui est le produit du moment d'inertie requis 20 M1 et d'un facteur de sécurité de un (1), ce qui résulte en une résistance accrue de la couronne 30 et du volant d'inertie 40 aux vibrations mécaniques. Ceci permet que le moteur 4 soit démarré avec moins de bruit mécanique et une usure moindre de la couronne 30 et du volant d'inertie 40. Après le démarrage du 25 moteur 4, le moment d'inertie M2 du volant d'inertie 40 est supérieur au moment d'inertie requis M1, en assurant ainsi la stabilité de rotation du vilebrequin 8. La figure 3 illustre le second mode de réalisation de l'invention.

30 Le volant d'inertie 100 comporte le moyeu d'entrée de couple 46 constitué de fer. Le corps de volant 42, le bossage 44 et la nervure 48 sont constitués de métal, tel que du cuivre ou du nickel, qui présente une densité supérieure à celle du fer. En particulier, le moyeu d'entrée de couple 46 du volant 35 d'inertie 100 auquel le couple est transmis à partir de l'embrayage unidirectionnel 50 est constitué d'un matériau relativement dur et résistant, en évitant ainsi la déformation du volant d'inertie 100 soumis au couple. Le corps de volant 42, le bossage 44 et la nervure 48 qui présentent le moment 40 d'inertie M2 en association avec le moyeu d'entrée de couple 46 14 2908163 sont, comme décrit ci-dessus, constitués d'un métal qui présente une densité supérieure à celle du fer, ce qui résulte ainsi en une augmentation du moment d'inertie M2 du volant d'inertie 40 sans sacrifier le fait d'éviter la déformation du volant 5 d'inertie 40. En particulier, le corps de volant 42, le bossage 44 et la nervure 48 servent de parties de poids pour ajouter du poids au volant d'inertie 40 dans sa globalité. D'autres agencements sont identiques à ceux du premier mode de réalisation, et une explication de ceux-ci en détail sera 10 omise ici. La figure 4 illustre le troisième mode de réalisation de l'invention. La couronne 200 comporte des nervures intérieure et extérieure 202 et 204 à la place du moyeu de sortie de couple 34 15 de la couronne 30 dans le premier mode de réalisation. La nervure intérieure 202 est de forme annulaire et dépasse depuis une partie radialement intermédiaire du corps d'élément d'engrenage 32 dans la direction axiale de la couronne 200. L'élément d'étanchéité 60 est disposé entre la nervure 20 intérieure 202 et le moyeu d'entrée de couple 46 du volant d'inertie 40. La nervure extérieure 204 est de forme annulaire et dépasse d'une partie du corps d'élément d'engrenage 32 entre la partie d'engrenage 38 et la nervure 202 vers une direction axiale de la couronne 200.

25 Le volant d'inertie 210 comporte également une nervure 212 formée de façon solidaire avec celui-ci. La nervure 212 est de forme annulaire et dépasse à partir d'une partie du corps de volant 42 entre la nervure 48 et le moyeu d'entrée de couple 46. La nervure 212 présente un diamètre plus petit que celui de la 30 nervure extérieure 204 de la couronne 200 et est disposée à l'intérieur de la périphérie intérieure de la nervure extérieure 204. La nervure 212 présente un diamètre supérieur à celui de la nervure intérieure 202 de la couronne 200 et est disposée à l'extérieur de la périphérie extérieure de la nervure intérieure 35 202. La nervure annulaire 48 recouvre la nervure annulaire 204 dans la direction radiale du corps de volant 42. De façon similaire, la nervure annulaire 204 recouvre la nervure annulaire 212. La nervure annulaire 212 recouvre la nervure 40 annulaire 202. Ceci forme une rainure 220 fonctionnant en tant 15 2908163 qu'élément d'étanchéité en labyrinthe qui s'étend radialement et est courbée un certain nombre de fois, lequel nombre est supérieur à celui du premier mode de réalisation, en améliorant ainsi les effets de minimisation de l'introduction de poussière 5 ou d'eau existant à l'intérieur du moteur depuis l'extérieur de la nervure 48 vers l'intérieur de la nervure 202, ce qui évite le vieillissement de l'élément d'étanchéité 60 et également de l'embrayage unidirectionnel 50. Tandis que la présente invention a été décrite en ce qui 10 concerne les modes de réalisation préférés de manière à faciliter une meilleure compréhension de celle-ci, on devra se rendre compte que l'invention peut être mise en oeuvre suivant diverses façons sans s'écarter du principe de l'invention. De ce fait, l'invention devra être comprise comme comprenant tous les 15 modes de réalisation et toutes les modifications possibles aux modes de réalisation représentés qui peuvent être mis en oeuvre sans s'écarter du principe de l'invention telle qu'elle est présentée dans les revendications annexées. Par exemple, chacun des second et troisième modes de 20 réalisation peut être conçu pour avoir les moments d'inertie Ml à M4 qui satisfont l'une quelconque des relations telles qu'exprimées par les équations (1) à (3). Chacun des volants d'inertie 40 et 210 des premier à troisième modes de réalisation peut être constitué au moins 25 partiellement d'un matériau autre que le fer. Un ou deux éléments parmi le corps de volant 42, le bossage 44 et la nervure 48 du volant d'inertie 100 du second mode de réalisation peuvent être constitués du même matériau que celui du moyeu d'entrée de couple 46. Au moins un élément parmi le corps de 30 volant 42, le bossage 44, la nervure 48 et la nervure 212 autre que le moyeu d'entrée de couple 46 peut être constitué d'un métal qui présente une densité supérieure à celle du fer. L'invention peut également être utilisée avec des démarreurs pour des moteurs à combustion interne montés dans des véhicules 35 hybrides qui sont démarrés ou arrêtés à des intervalles fréquents pour minimiser les bruits mécaniques et l'usure des démarreurs.

Claims

REVENDICATIONS

1. Démarreur à engagement permanent (10) destiné à un moteur à combustion interne (4) comprenant : un moteur électrique (12), un pignon (20) qui est entraîné en rotation par ledit moteur électrique (12), une couronne (30, 200) placée constamment en engrènement avec ledit pignon (20), un volant d'inertie (40, 100, 210) qui doit être entraîné en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin (8) d'un moteur à combustion interne (4), et un embrayage unidirectionnel (50) disposé entre ladite couronne (30, 200) et ledit volant d'inertie (40, 100, 210), ledit embrayage unidirectionnel (50) fonctionnant pour permettre que le couple, tel que produit par ledit moteur électrique (12), soit transmis depuis ladite couronne (30, 200) audit volant d'inertie (40, 100, 210) pour démarrer le moteur à combustion interne (4), où le moment d'inertie M1 requis pour faire tourner le vilebrequin (8) après le démarrage du moteur (4), le moment d'inertie M2 dudit volant d'inertie (40, 100, 210) après le démarrage du moteur (4), le moment d'inertie résultant M3 de ladite couronne (30, 200) et dudit volant d'inertie (40, 100, 210) et le moment d'inertie résultant M4 d'une couronne (30, 200) et d'un volant d'inertie (40, 100, 210) d'un démarreur classique est conçu pour établir un engagement de la couronne (30, 200) avec le volant d'inertie (40, 100, 210) uniquement lors du démarrage d'un moteur (4), sont sélectionnés pour satisfaire la relation Ml < M2 < M3 _< M4.

2. Démarreur à engagement constant destiné à un moteur à combustion interne (4) comprenant : un moteur électrique (12), un pignon (20) qui est entraîné en rotation par ledit moteur électrique (12), une couronne (30, 200) placée constamment en engrènement avec ledit pignon (20), 2908163 17 un volant d'inertie (40, 100, 210) qui doit être entraîné en rotation à la suite de la rotation d'un vilebrequin (8) d'un moteur à combustion interne (4), et un embrayage unidirectionnel (50) disposé entre ladite 5 couronne (30, 200) et ledit volant d'inertie (40, 100, 210), ledit embrayage unidirectionnel (50) fonctionnant pour permettre que le couple, tel que produit par ledit moteur électrique (12), soit transmis depuis ladite couronne (30, 200) audit volant d'inertie (40, 100, 210) pour démarrer le moteur à combustion 10 interne (4), où le moment d'inertie M1 requis pour faire tourner le vilebrequin (8) après le démarrage du moteur (4), le moment d'inertie M2 dudit volant d'inertie (40, 100, 210) après le démarrage du moteur (4), le moment d'inertie résultant M3 de 15 ladite couronne (30, 200) et dudit volant d'inertie (40, 100, 210) et le moment d'inertie résultant M4, tels que fournis pour assurer un niveau de stabilité supérieur lors de la rotation du moteur (4) par rapport au moment d'inertie Ml, sont sélectionnés pour satisfaire la relation M1 < M2 < M3 S M4. 20

3. Démarreur à engagement permanent (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite couronne (30, 200) comporte une protubérance annulaire du côté engrenage qui dépasse dans la direction axiale de ladite 25 couronne (30, 200), ledit embrayage unidirectionnel (50) étant disposé à l'intérieur d'une périphérie intérieure de la protubérance annulaire du côté engrenage dans une direction radiale de ladite couronne (30, 200), et où ledit volant d'inertie (40, 100, 210) comporte un bossage annulaire (44) du 30 côté volant qui dépasse dans une direction axiale dudit volant d'inertie (40, 100, 210) et se trouve à l'extérieur dudit bossage du côté engrenage dans une direction radiale dudit volant d'inertie (40, 100, 210). 35

4. Démarreur à engagement permanent (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit volant d'inertie (40, 100, 210) comporte une partie d'entrée de couple (46) qui est constituée de fer et à laquelle le couple est appliqué en entrée à partir dudit embrayage unidirectionnel (50) et une partie de poids (42, 44, 48) qui est constitué d'un métal 18 2908163 de densité supérieure à celle du fer et crée le moment d'inertie M2 en association avec ladite partie d'entrée de couple (46).

5. Démarreur à engagement permanent (10) selon l'une 5 quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le moteur (4) doit être commandé dans un mode d'arrêt au ralenti.