FR3051849A1 - Demarreur muni d'un pignon ayant au moins une dent profilee - Google Patents

Abstract

Démarreur pour véhicule automobile, comprenant un pignon (21) comprenant une dent profilée (203, 208) qui comprend une face menée (205) et une face menante (204), ladite dent profilée comprenant une première portion et une deuxième portion (210) dite irrégulière s'étendant axialement à partir d'un deuxième plan (P2) perpendiculaire à l'axe X jusqu'à un troisième plan perpendiculaire (P3) à l'axe X situé à l'autre extrémité d'une dent et est délimitée par la face menée et face menante. Il est prévu que les sections de la deuxième portion (210) dans le deuxième plan (P2), le troisième plan (P3) et un quatrième plan (P4) perpendiculaire à l'axe X situé entre le deuxième (P2) et le troisième plan (P3), présentent chacune une surface, la surface de la section dans le deuxième plan (P2) étant supérieure à la surface de la section dans le quatrième plan (P4) qui est elle même est supérieure à la surface de la section dans le troisième plan (P3) et que les sections de la face menée (205) de la deuxième portion dans le deuxième plan (P2), le troisième plan (P3) et le quatrième plan (P4), forment respectivement des arêtes (304, 305, 306, 402) qui comprennent chacune sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre.

Description

DEMARREUR MUNI D'UN PIGNON AYANT AU MOINS UNE DENT PROFILEE

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

La présente invention porte sur un démarreur de moteur thermique d'un véhicule automobile, ledit démarreur comprenant un pignon apte à être engagé avec une couronne dudit moteur thermique et étant muni d'une dent profilée.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE

Les véhicules automobiles comportant un moteur thermique comportent également un dispositif de démarrage de ce moteur thermique, appelé démarreur.

On a représenté sur la figure 1 un dispositif de démarrage 1 selon l'état de la technique pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile.

Ce dispositif 1 comprend, d’une part, un rotor 2, encore appelé induit, pouvant tourner autour d’un axe X, et d’autre part, un stator 3, encore appelé inducteur, placé autour du rotor 2. Ce stator 3 comporte une culasse sur laquelle sont fixées une ou plusieurs pièces polaires 4 pour la mise en place d’un bobinage inducteur 5.

Le rotor 2 comporte un corps de rotor 7, et un bobinage d’induit 8 enroulé dans des encoches du corps de rotor 7.

Ce bobinage d’induit 8 forme, de part et d’autre du corps de rotor 7, un chignon avant 9 et un chignon arrière 10.

Le rotor 2 est pourvu, à l’arrière, d’un collecteur 12 comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l’exemple considéré par des fils, du bobinage d’induit 8.

Un groupe de balais 13 et 14 est prévu pour l’alimentation électrique du bobinage d’induit 8, l’un des balais 13 étant relié à la masse du dispositif 1 et un autre des balais 14 étant relié à un contacteur 17. Les balais sont par exemple au nombre de quatre.

Le contacteur 17 comprend une borne 29 reliée via un élément de liaison électrique, notamment un fil 30, à une alimentation électrique du véhicule, notamment une batterie 26.

Les balais 13 et 14 viennent frotter sur le collecteur 12 lorsque le rotor 2 est en rotation.

Le dispositif de démarrage 1 comporte en outre un lanceur 19 monté de manière coulissante sur un arbre d’entraînement 18 et pouvant être entraîné en rotation autour de l’axe X par le rotor 2.

Un ensemble réducteur de vitesses 20 peut être interposé entre le rotor 2 et l’arbre d’entraînement 18, de manière connue en soi.

Le lanceur 19 comporte un élément d’entraînement formé par un pignon 21 et destiné à s’engager sur un organe d’entraînement 33 du moteur à combustion. Cet organe d’entraînement est par exemple une couronne dentée.

Le lanceur 19 comprend en outre une roue libre 22 et une rondelle poulie 23 définissant entre elles une gorge 24 pour recevoir l’extrémité 25 d’une fourchette 27.

Cette fourchette 27 est réalisée par exemple par moulage d’une matière plastique.

La fourchette 27 est actionnée par le contacteur 17 pour translater le lanceur 19 par rapport à l’arbre d’entraînement 18, suivant l’axe X, entre une première position dans laquelle le lanceur 19 est désengagé de la couronne dentée 33 et une deuxième position dans laquelle le lanceur 19 entraîne le moteur à combustion par l’intermédiaire du pignon 21.

Pour que le pignon 21 puisse entrainer la couronne du moteur 33, les dents du pignon doivent après translation du pignon et du lanceur suivant l'axe X atteindre une position d'engagement. Selon cette position d'engagement une dent du pignon est disposée entre deux dents de la couronne.

Le pignon 21 entraîne alors la couronne 33 dans un sens appelé sens positif ce qui a pour effet de provoquer lorsque le pignon 21 tourne à une certaine vitesse, le démarrage du moteur thermique.

Après le démarrage du moteur thermique, la couronne 33 poursuit sa rotation dans ledit sens positif. Elle entraine alors le pignon mais pas le rotor 2 grâce à la roue libre 22.

En effet, la roue libre 22 est disposée entre le rotor 2 et le pignon 21 pour permettre une transmission du couple du rotor 2 vers le pignon 21 et la couronne 33 lorsque celle-ci est entrainée dans le sens positif par le pignon. Au contraire, lorsque la couronne 33 tourne dans le sens positif et entraine le pignon 21, le rotor 2 n'est pas entraîné.

Selon l'état de la technique, on définit plusieurs types de démarrage en fonction de l'état de fonctionnement du moteur thermique.

Plus précisément, lors de l’arrêt du moteur thermique, après le ralenti, il passe par une phase de diminution rapide de la vitesse de rotation, le démarrage pendant cette phase est appelé "Fenêtre 1", "window 1" ou "W1" selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier.

Par la suite, le moteur passe par une phase appelée parfois balancement selon laquelle sa couronne peut tourner dans un sens négatif opposé au sens de rotation positif mentionné ci-avant, le démarrage pendant cette phase est appelé "Fenêtre 2", "window 2" ou "W2" selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier.

Quand le moteur est arrêté, on parle de démarrage "Fenêtre 0", "window 0" ou "WO" selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier.

Il est prévu avec les démarreurs de faire notamment des démarrages du moteur de type W1. Selon le type de démarrage W1, la vitesse de rotation de la couronne 33, en train de décroître, peut atteindre une vitesse de l'ordre de plusieurs centaines de tours par minute mais sans toutefois être supérieur à 800 tours par minute.

Il est également prévu avec les démarreurs de faire notamment des démarrages du moteur de type W2. Selon le type de démarrage W2, la vitesse de rotation de la couronne 33 peut prendre une valeur négative.

Selon le démarrage W1 ou W2, il faut que lors de la translation du pignon les dents du pignon puisse atteindre la position d'engagement mentionnée ci-dessus alors que la couronne du moteur thermique est encore rotation. Il arrive donc que cet engagement n'ait pas lieu mais qu'au contraire une dent du pignon tape contre une dent de la couronne. Cela provoque alors un rebond du pignon. On définit le terme de fenêtre de tir qui correspond à l'intervalle pendant lequel la translation du pignon 21 va permettre aux dents du pignon d'atteindre la position d'engagement. La fenêtre de tir dépend notamment de la vitesse de rotation de la couronne 33, de celle du pignon 21 et de la largeur circonférentielle de la dent du pignon par rapport à la distance entre deux dents de la couronne.

Selon l'état de la technique, il est connu d'utiliser un pignon dont les dents présentent un profil affiné du côté axial à introduire entre deux dents de la couronne.

Un tel pignon est illustré sur la figure 2. Le pignon 21 comprend une base 200 ayant une périphérie externe délimitée par un cylindre 201 d'axe X par exemple un cylindre de révolution. Dans ce cas, il s'agit d'un cylindre dont la courbe directrice est un cercle et dont la droite génératrice est l'axe X, ladite droite génératrice est perpendiculaire au plan contenant le cercle directeur. Sur la figure 2, on illustre uniquement le cercle directeur du cylindre 201 pour des raisons de simplicité. Le pignon 21 comprend en outre un ensemble de dents 202 s'étendant radialement à partir de ladite périphérie externe, l'ensemble de dents comprend au moins une dent profilée 203 ou 208. La dent profilée 203 comprend une face menante 204 et une face menée 205. Les faces menée et menante d'une même dent sont séparées par le sommet de la dent.

La face menante et la face menée sont situées de part et d'autre d'une dent profilée. Elles sont définies par rapport à la couronne 33. Plus précisément, le pignon 21 entraine dans le sens positif la couronne 33 par un appui de sa face menante 204 sur une dent de la couronne 33. Au contraire, lorsque le moteur thermique est démarré, la couronne 33 tourne dans le sens positif et entraine le pignon 21 par un appui d'une de ses dents sur la face menée 205.

En d'autres termes la face menante 204 est celle qui entre en contact avec la dent de la couronne lorsque la dent du pignon est menante. Au contraire, la face menée 205 est celle qui entre en contact avec la dent de la couronne lorsque la dent du pignon est menée.

La dent profilée 203 comprend une première portion 209 dite régulière s'étendant axialement à partir d'un premier plan PI perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité d'une dent jusqu'à un deuxième plan P2 perpendiculaire à l'axe X, et est délimitée par la face menée 205 et la face menante 204,

La dent profilée 203 comprend également une deuxième portion 210 dite irrégulière s'étendant axialement à partir du deuxième plan P2 perpendiculaire à l'axe X jusqu'à un troisième plan P3 perpendiculaire à l'axe X situé à l'autre extrémité d'une dent et est délimitée par la face menée 205 et face menante 204.

La portion irrégulière 210 comprend deux chanfreins 206 et 207 visibles sur la dent profilée 203 ou sur la dent profilée 208. Le premier chanfrein 206 est formé dans un premier plan de coupe incliné d'environ 45° par rapport au plan comprenant le rayon et l'axe X. Le deuxième chanfrein est formé dans un deuxième plan de coupe obtenu en faisant tourner le premier plan de coupe autour de l'axe X.

Le premier chanfrein 206 permet de réduire sensiblement la largeur circonférentielle du côté de la dent qui entre en premier entre deux dents de la couronne. Ainsi la largeur circonférentielle de la dent du pignon par rapport à la distance entre deux dents de la couronne diminue et la fenêtre de tir est augmentée.

Toutefois le pignon illustré sur la figure 2 n'est pas optimal. En effet, la face menée présente des inconvénients lors d'un démarrage en W1 ou W2.

Tout d'abord, lorsque la face menée d'une dent du pignon va taper axialement contre une dent de la couronne en rotation, la dent du pignon va d'une part subir une force axiale de rebond qui entraîne l'éjection du pignon. D'autre part, du fait du chanfrein à 45° de la face menée, une force tangentielle est appliquée sur la face menée de la dent du pignon. Le pignon est alors accéléré en rotation en plus du rebond. Cela augmente d'autant plus le temps pour obtenir une pénétration du pignon dans ladite position d'engagement. D'autre part, pour une distance de pénétration axiale du pignon 21 entre deux dents de la couronne 33 donnée, le rapport de conduite n'est pas constant. Par exemple, pour une pénétration axiale de 1mm du pignon entre deux dents de la couronne, en faisant tourner la couronne engrenée avec le pignon, le rapport de conduite varie entre 1 et 2. Cela implique qu'en fonction de la position des dents du pignon et de celles de la couronne, on peut passer de deux points de contact entre le pignon et la couronne à un seul point de contact. Ce passage de deux points de contact à un point de contact va générer un impact ce qui entraîne du bruit et compromet la durabilité du pignon.

Par ailleurs, avec un tel pignon la vitesse du ou des point de contact varie en fonction de leur position. Cela peut aussi entraîner du bruit.

Il est connu de la demande de brevet DE102010038443, des dents de pignon dont l'épaisseur est asymétrique, en particulier réduites ou élargies sur un ou sur les deux côtés. Toutefois, un tel profil de dent n'est que partiellement optimisé du point de vue du bruit.

Il existe donc un besoin pour un pignon qui peut pallier à ces inconvénients et permettant notamment une réduction du bruit.

OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour objectif de répondre à ce besoin tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités. L'invention a pour objet un démarreur pour véhicule automobile, comprenant : -un arbre entraînement comprenant un axe X, -un pignon monté sur l'arbre d'entraînement, le pignon comprenant : une base ayant une périphérie externe délimitée par un cylïndré d'axe X, un ensemble de dents s'étendant radialement à partir de ladite périphérie externe, l'ensemble de dents comprend au moins une dent profilée la dent profilée comprenant : une face menée et une face menante, une première portion dite régulière s'étendant axialement à partir d'un premier plan perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité de la dent jusqu'à un deuxième plan perpendiculaire à l'axe X, et délimitée par la face menée et la face menante, une deuxième portion dite irrégulière s'étendant axialement à partir du deuxième plan jusqu'à un troisième plan perpendiculaire à l'axe X situé à l'autre extrémité de la dent et délimitée par la face menée et face menante.

Selon une caractéristique générale de l'invention, les sections de la deuxième portion dans le deuxième plan, le troisième plan et un quatrième plan perpendiculaire à l'axe X situé ientre le deuxième et le troisième plan, présentent chacune une surface, la surface de la section dans le deuxième plan étant supérieure à la surface de la section dans le quatrième plan qui est elle même supérieure à la surface de la section dans le troisième plan, et les sections de la deuxième portion dans le deuxième plan, le troisiètine plan et le quatrième plan, forment respectivement avec la face menée des arêtes qui comprennent chacune sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre.

Cela permet d'obtenir d'avoir l'avantage d'un nombre de points de contact constants entre la face menée et la couronne lors d'un démarrage en W1 notamment. On peut ainsi réduire fortement le bruit du démarreur dans ce type de démarrage. On permet une réduction significative de la surface de la dent côté menée ce qui permet également, d'augmenter la fenêtre de tir.

Par exemple, le cylindre délimitant la base du pignon est un cylindre de révolution d'axe X.

Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison l’au moins une dent profilée comprend une forme tel que : - l'arête de la section de la face menée dans le quatrième plan comprend une forme située entre deux arcs formés à partir de l'inclinaison de -2 et +2 degrés respectivement, d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. - l'arête de la section de la face menée dans le quatrième plan comprend une forme ayant au moins 3 points de la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre.

On obtient ainsi une forme qui est très fidèle par rapport à une développante de cercle. On obtient alors tous les avantages de la développante à savoir un nombre de point de contact constant ainsi que la vitesse constante des points de contact. Cela permet donc une réduction du bruit. - la deuxième portion comprend une partie dont la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, avec une distance entre le troisième et le quatrième plan égale à 0.5 fois le module de la denture mesurée dans le premier plan. On caractérise ainsi un profil de face menée présentant un compromis optimum entre la résistance mécanique suffisante des dents du pignon, la rapidité d'introduction et le niveau de bruit. On peut prévoir par exemple que la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de 34% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan. - la deuxième portion comprend une partie délimitée entre le troisième plan et un cinquième plan perpendiculaire à l'axe X situé entre les troisième et quatrième plans, dont les sections selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même valeur de surface, ladite partie s'étendant à partir de l'autre extrémité de la dent. - la partie délimitée entre le troisième plan et un cinquième plan perpendiculaire présente un profil de denture droite. Si la dent du pignon doit venir choquer une des dents de la couronne, alors la dent du plgnocuae sera pas entraînée en rotation. Seule une force axiale lui sera appliquée. Atnsi, on améliore sensiblement la vitesse pour l'engagement du pignon dans Ja couronne. - dans une projection du sommet dans un plan parallèle à l’axe X, la projection du sommet de la dent située entre le cinquième plan et le deuxième plan forme une ligne ayant un rayon de courbure. On obtient ainsi une dent rayonnée. Autrement dit lorsque l'on se déplace axialement du cinquième plan vers le deuxième plan le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure. - pour les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion situés entre le cinquième plan et le deuxième plan, l’intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d’axe X. On obtient ainsi un raccordement hélicoïdal entre le cinquième et le deuxième plan. Le raccordement hélicoïdal est favorable car il permet une introduction sans à coup avec un bruit réduit. - la deuxième portion comprend une partie délimitée entre le troisième plan et un sixième plan perpendiculaire à l'axe X dans laquelle pour des plans perpendiculaires à l'axe X, Γ intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d’axe X. On obtient ainsi un raccordement hélicoïdal entre le troisième et le sixième plan. Le raccordement hélicoïdal est favorable car il permet une introduction sans à coup avec un bruit réduit. Il est donc d'autant plus favorable quand il s'étend à partir de l'extrémité de la dent qui est introduite dans la couronne. -L’intersection, située entre le troisième plan (P3) et un sixième plan (P6) perpendiculaire à l'axe X, de l'arête et de ta surface externe du cylindre suivant une hélice à pas constant et, l'intersection entre la face menée et la surface extérieure du cylindre entre le sixième plan et le deuxième plan forme une courbe 602 ont un chacun un pas différent raccordé par un rayon. - l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée soit compris entre 5° et 45® avec l'axe X dans un plan perpendiculaire à l’axe X. . On obtient ainsi une force tangentielle réduite lorsque le pignon choque une dent de la couronne. Cela permet d'améliorer la vitesse d'engagement du pignon dans la couronne. Par exemple on peut prévoir que l'angle d'hélice de la face menée soit de 5° avec l'axe X. - la projection dans un plan parallèle à l’axe X du sommet de la dent située entre le sixième plan (P6) et le deuxième plan (P2) forme une ligne ayant un rayon de courbure. Autrement dit : lorsque l'on se déplace axialement du sixième plan vers le deuxième plan le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure. On obtient ainsi une dent rayonnée. - le sixième plan est confondu avec le deuxième plan de sorte que pour l'ensemble des plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d’axe X. - les sections de première portion dite régulière selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même surface. - la portion régulière présente un profil de denture droite. - les dents de l'ensemble de dents sont toutes des dents profilées.

Dans un engrenage comprenant un pignon et une couronne de moteur thermique, pour pouvoir s'engrainer la couronne et le pignon doivent avoir le même module. Le fait de tailler la face menée d'une dent ne fait pas varier le module du pignon puisque la face menée adjacente est également taillée de sorte que le module égale à la distance circonférentielle entre les faces menées des deux dents adjacentes divisées par la constante Pi reste identique.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.

La figure 1, déjà décrite, représente une vue d'un démarreur ; la figure 2 déjà décrite, représente un pignon selon l'état de la technique; les figures 3a à 3d, représentent un pignon selon un premier mode de réalisation de l'invention; les figures 4a et 4b, représentent un pignon selon un premier mode de réalisation de l'invention; les figures 5a et 5b, représentent un pignon selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; et les figures 6a et 6b, représentent un pignon selon un troisième mode de réalisation de l'invention.

Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.

DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTION

La figure 3a représente le pignon 21 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce pignon 21 se distingue notamment de celui illustré sur la figure 2 de part le profil de sa face menée 205 dans la deuxième portion 210, s'étendant entre le deuxième plan P2 et troisième plan P3. Comme on peut le voir sur la figure 3b, ce profil est formé par trois chanfreins 301, 302 et 303.

Comme pour le mode de réalisation de la figure 2a, le cylindre 201 est par exemple un cylindre de révolution. Sur la figure 3a, comme pour la figure 2a, il est simplement représenté du cylindre 201 d'axe X, le cercle directeur pour des raisons de simplicité.

La figure 3b représente le pignon 21 selon une première variante du premier mode de réalisation. Sur la figure 3b sont illustrés sous forme d'une droite, en plus du premier plan, du deuxième plan, du troisième plan respectivement PI, P2, P3, déjà décrits, un quatrième plan P4 et un sixième plan P6. Le plan P4 correspond à un plan quelconque qui est situé entre le deuxième P2 et le troisième plan P3. Le plan P6 est situé sur la deuxième portion 210 dite irrégulière entre le deuxième plan P2 et le troisième plan P3. Il est par exemple confondu avec le plan P2 comme illustré sur la figure 3b Tous les plans PI, P2, P3, P4 et P6 sont perpendiculaires à l'axe X et sont donc parallèles entre eux.

On note dans la suite de la description, la surface de la section de la deuxième portion 210 dans un plan Px, S(Px). Ainsi, par exemple, la surface de la section de la deuxième portion 210 dans le plan P2 est S(P2), la surface de la section de la deuxième portion 210 dans le plan P3 est S(P3), la surface de la section de la deuxième portion 210 dans le plan P4 est S(P4).

Du côté de la face menée 205, les trois chanfreins 301, 302 et 303 partent du plan P3 perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité de la dent et s'étendent jusqu'au plan P2 perpendiculaire à l'axe X. Chacun des chanfreins s'étend avec un angle par rapport à l'axe X à partir de l'extrémité de la dent de tel sorte que : S(P3) < S(P4) < S(P2).

La section de la face menée 205 dans le plan P2 forme une arête 304, la section de la face menée 205 dans le plan P4 forme une arête 305 et la section de la face menée 205 dans le plan P4 forme une arête 306.

Chacune des arêtes 304, 305 et 306 présente sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant des points 01, 02 et 03.

Les points 01, 02 et 03 sont les intersections entre la surface externe du cylindre 201 et les arêtes 304, 305, 306 respectivement. Par exemple, ces intersections suivent une hélice à pas constant sur la surface externe du cylindre 201. En d'autres termes, la deuxième portion comprend une partie délimitée entre le troisième plan P3 et le sixième plan P6 perpfiEndiculaÎre à l'axe X dans laquelle pour des plans perpendicuftlfFes à l'axe X, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre 201 suivent une hélice à pas constant.

Lorsque comme illustré sur la figure 3b, le sixième plan P6 est confondu avec le deuxième plan P2, pour l'ensemble des plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant.

Par exemple, l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée soit de 5° avec l'axe X.

Par exemple, comme illustré sur la figure 3b, l'arête 305 de la section de la face menée 205 dans le quatrième plan comprend une forme ayant au moins 3 points de la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre. Plus précisément, la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur en partant du point 02 est tangente à l'arête 305 aux points 307, 308 et 309. Les points 307, 308 et 309 sont des points appartenant aux chanfreins 301, 302 et 303 respectivement dans le quatrième plan P4.

Par exemple, on peut choisir l'angle des trois chanfreins 301, 302 et 303 avec l'axe X de sorte que la surface S(P4) soit augmenté de moins de 50% par rapport à la surface S(P3), la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan PI. Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3).

Dans le plan P1, on mesure le module comme le pas primitif qui est obtenu à partir de la distance circonférentielle entre les faces menées de deux dents adjacentes, divisé par la constante bien connue Pi, également notée π et égale environ à 3.14. En d'autres termes, la deuxième portion 210 comprend une partie dont la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, avec une distance entre le troisième et le quatrième plan égale à 0.5 fois le module de la denture mesurée dans le premier plan PI.

La figure 3c illustre une deuxième variante du premier mode de réalisation du pignon 21. Cette deuxième variante se distingue de la première variante en ce que l'aréte 305 est comprise entre deux arcs 309 et 310. L'arc 309 correspond à la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant du point 02 après rotation de -2°. De même, l'arc 310 correspond à la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant du point 02 après rotation de +2°. En d'autres termes, l'arête 305 de la section de la face menée 205 dans le quatrième plan P4 comprend une forme située entre deux arcs formés à partir de l'inclinaison de -2 et +2 degrés respectivement, d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201.

La figure 3d illustre le premier mode de réalisation selon une vue de dessus. On peut voir sur la figure 3d, en plus des trois chanfreins 301, 302 et 303, la surface de la section de la deuxième portion dans le troisième plan S(P3).

Pour le premier mode de réalisation illustré sur les figures 3a, 3b, 3c et 3d, les sections de la face menée 205 de la première partie de la deuxième portion 210 selon des plans perpendiculaires à l'axe X situés entre les plans P2 et P3 présentent sensiblement une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201. De plus, l'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P3 et le plan P2 forme une hélice à pas constant. Il s'agit d'un donc raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P3 et la section dans le plan P2.

Les figures 4a et 4b représentent le pignon 21 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce pignon 21 se distingue du premier mode de réalisation de part le profil de sa face menée 205 dans la deuxième portion 210 s'étendant entre le deuxième plan P2 et troisième plan P3.

Comme pour le mode de réalisation de la figure 2a, le cylindre 201 est. par exemple, un cylindre de révolution. Sur la figure 4a, comme pour la figure 2a, il est simplement représenté du cylindre 201 d'axe X le cercle directeur pour des raisons de simplicité.

Sur la figure 4b sont illustrés sous forme d'une droite, en plus des plans PI, P2, P3, P4 déjà décrits, un plan P5. Le plan P5 est situé sur la deuxième portion dite irrégulière entre le deuxième plan P2 et le troisième plan P3. Tous les plans PI, P2, P3, P4 et P5 sont perpendiculaires à l'axe X et sont donc parallèles entre eux.

La deuxième portion 210 comprend une première partie délimitée entre le troisième plan P3 et le cinquième plan P5 dont les sections selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même surface. Par exemple, comme illustré sur la figure 4b, la première partie délimitée entre le troisième plan P3 et le cinquième plan P5 présente un profil de denture droite.

En tout état de cause, les sections de la face menée 205 de la première partie de la deuxième portion 210 selon des plans perpendiculaires à l'axe X présentent une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201. De plus, cette première partie étant délimitée par le plan P3 et plan P5, elle s'étend donc à partir de l'extrémité de la dent,

La deuxième portion 210 comprend en outre, une deuxième partie délimitée entre le cinquième plan P5 et le deuxième plan P2. L'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P5 et le plan P2 forme la courbe 401. C’est sur cette courbe 401 que vont se trouver les intersections entre les arêtes de la face menée dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième partie et la surface externe du cylindre 201. Par exemple, la courbe 401 présente la forme d'une hélice à pas constant. Dans ce cas. Il s'agit d'un raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P5 et la section dans le plan P2.

En d'autres termes, dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion 210 situés entre le cinquième plan et le deuxième plan, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant.

En tout état de cause, les sections de la face menée 205 de la première partie de la deuxième portion 210 selon des plans perpendiculaires à l'axe X présentent sensiblement une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201.

Le plan P4 est un plan quelconque situé entre le plan P3 et plan P2 pour lequel S(P3) <S(P4) < S(P2). Le plan P4 ne peut donc être situé entre les plans P3 et P5 mais entre les plans P5 et P2. En tout état de cause, la face menée 205 de la deuxième portion dans le plan P4, forme une arête qui comprend sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre.

Comme illustré sur la figure 4b, pour le plan P4 situé entre les plans P5 et P2, la section de la face menée 205 dans le plan P4 forme une arête 402 qui est issue du point 02. Le point 02 est à l'intersection entre l'arête 402 et la surface externe du cylindre 201 et est situé sur la courbe 401. L'arête 402 présente sensiblement la forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant du point 02.

Par ailleurs, on peut choisir la position du plan P5 et l'angle d'hélice du raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P5 et la section dans le plan P2 de sorte que la section dans le quatrième plan a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan PI. Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3).

Les figures 5a et 5b illustrent le pignon 21 selon un troisième mode de réalisation. Ce pignon 21 se distingue de celui du deuxième mode de réalisation de part le profil de la face menée 205 dans la xleuxième portion 210, s'étendant entre le deuxième plan P2 et cinquième plan P3. Comme on peut le voir sur les figures 5a et 5b, lorsque l'on se déplace axialement du cinquième plan vers le deuxième plan le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure.

En tout état de cause, pour un plan P4 quelconque situé entre les plans P5 et P2 de la deuxième portion 210 la section de la face menée 205 de la deuxième partie présente sensiblement une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201.

Les figures 6a et 6b illustrent un pignon 21 selon un quatrième mode de réalisation. Ce pignon 21 se distingue de celui du premier mode de réalisation de part notamment le positionnement du plan P6 qui n'est plus confondu avec le plan P2. La deuxième portion 210 forme donc deux parties, une première partie située entre les plans P3 et P6 et une deuxième partie située entre les plans P6 et P2.

Pour la première partie, l'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P3 et le plan P6 forme la courbe 601. C'est sur cette courbe 601 que vont se trouver les intersections entre les arêtes de la face menée 205 dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la première partie et la surface externe du cylindre 201. Par exemple, la courbe 601 présente la forme d'une hélice à pas constant. Dans ce cas, II s'agit d'un raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P3 et la section dans le plan P6. Par exemple, l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée 205 soit de 5° avec l'axe X.

En d'autres termes, dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion situés entre le troisième plan P3 et le sixième plan P6, les intersections entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant.

En tout état de cause, pour un plan P4 quelconque situé entre les plans P3 et P6 de la deuxième portion 210 la section de la face menée 205 de la première partie présente une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant des points situés sur la courbe 601.

Par exemple, on peut choisir l'angle d'hélice de la face menée 205 de la première partie de sorte que la section dans le quatrième plan P4 situé dans la première partie a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan P1. Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3).

Pour la deuxième partie, l'intersection entre la face menée 205 et la surface extérieure du cylindre 201 entre le plan P6 et le plan P2 forme la courbe 602. C'est sur cette courbe 602 que vont se trouver les intersections entre les arêtes de la face menée 205 dans les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième partie et la surface externe du cylindre 201. Par exemple, la courbe 602 présente la forme d'une hélice à pas constant. Dans ce cas. Il s'agit d'un raccordement hélicoïdal entre la section dans le plan P6 et la section dans le plan P2. Par exemple, l'hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée 205 de la deuxième partie soit supérieur à l'angle d'hélice de la face menée 205 de la première partie.

Comme on peut le voir sur la figure 6b, lorsque l'on se déplace axialement du sixième plan P6 vers le deuxième plan P2, le sommet de la dent suit une ligne ayant un rayon de courbure.

Pour un plan P4 quelconque situé entre les plans P6 et P2 de la deuxième portion 210, la section de la face menée 205 de la deuxième partie présente une forme de développante de cercle obtenue à partir du cercle directeur du cylindre 201 en partant des points situés sur la courbe 602.

Par exemple, on peut choisir l'angle d'hélice de la face menée 205 de la première partie et l'angle d'hélice de la face menée 205 de la deuxième partie de sorte que la section dans le quatrième plan P4 situé dans la deuxième partie a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, la distance axiale entre le troisième P3 et le quatrième plan P4 étant égale à la moitié du module de la denture mesurée dans le premier plan PI. Par exemple on peut prévoir que la surface S(P4) est augmentée de 34% par rapport à la surface S(P3).

On remarque que pour tous les modes réalisations des figures 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b dans un engrenage comprenant un pignon 21 et une couronne 33, pour pouvoir s'engrainer la couronne et le pignon doivent avoir le même module. Le fait de tailler la face menée d'une dent ne fait pas varier le module du pignon puisque la face menée adjacente est également taillée de sorte que le module égale à la distance circonférentielle entre les faces menées des deux dents adjacentes divisées par la constante Pi reste identique.

Les pignons des modes de réalisation illustrés sur les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b peuvent être utilisés par exemple dans un démarreur tel que décrit à la figure 1.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Démarreur pour véhicule automobile, comprenant : -un arbre entraînement (18) comprenant un axe X, -un pignon (21) monté sur l'arbre d'entraînement, le pignon comprenant : une base (200) ayant une périphérie externe délimitée par un cylindre (210) d'axe X, un ensemble de dents (202) s'étendant radialement à partir de ladite périphérie externe, l'ensemble de dents comprend au moins une dent profilée, la dent profilée (203, 208) comprenant : une face menée (205) et une face menante (204), une première portion (209) dite régulière s'étendant axialement à partir d'un premier plan (PI) perpendiculaire à l'axe X situé à une extrémité de la dent jusqu'à un deuxième plan (P2) perpendiculaire à l'axe X, et délimitée par la face menée et la face menante, une deuxième portion (210) dite irrégulière s'étendant axialement à partir du deuxième plan (P2) jusqu'à un troisième plan perpendiculaire (P3) à l'axe X situé à l'autre extrémité de la dent et délimitée par la face menée et face menante, caractérise en ce que les sections de la deuxième portion (210) dans le deuxième plan (P2), le troisième plan (P3) et un quatrième plan (P4) perpendiculaire à l'axe X situé entre le deuxième (P2) et le troisième plan (P3), présentent chacune une surface, la surface de la section dans |è deuxième plan (P2) étant supérieure à la surface de la section dans le quatrième plan (P4) qui est elle même supérieure à la surface de la section dans le troisième plan (P3), et en ce que les sections de la deuxième portion dans le deuxième plan (P2), le troisième plan (P3) et le quatrième plan (P4), forment respectivement avec la face menée, des arêtes (304, 305, 306, 402) qui comprennent chacune Sensiblement une forme d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre.
2. 2. Démarreur selon la revendication 1, dans lequel l'arête (305) de la section de la face menée dans le quatrième plan (P4) comprend une forme située entre deux arcs (309, 310) formés à partir de l'inclinaison de -2 et +2 degrés respectivement, d'une développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre (201).
3. 3. Démarreur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'arête (305) de la section de la face menée (205) dans le quatrième plan (P4) comprend une forme ayant au moins 3 points (307, 308, 309) de la développante de cercle d'axe X formée à partir du cercle directeur du cylindre (201).
4. 4. Démarreur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième portion (210) comprend une partie dont la section dans le quatrième plan (P4) a une surface augmentée de moins de 50% par rapport à la surface de la section dans le troisième plan, avec une distance entre le troisième et le quatrième plan égale à 0.5 fois le module de la denture mesurée dans le premier plan (PI).
5. 5. Démarreur selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième portion (210) comprend une partie délimitée entre le troisième plan et un cinquième plan perpendiculaire (P5) à l’axe X situé entre les troisième et quatrième plans (P3, P4), dont les sections selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même valeur de surface, ladite partie s'étendant à partir de l'autre extrémité de la dent.
6. 6. Démarreur selon la revendication précédente, dans lequel la partie délimitée entre le troisième plan (P3) et un cinquième plan (P5) perpendiculaire présente un profil de denture droite.
7. 7. Démarreur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel dans une projection du sommet dans un plan parallèle à l’axe X, la projection du sommet de la dent située entre le cinquième plan et le deuxième plan forme une ligne ayant un rayon de courbure.
8. 8. Démarreur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel pour les plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion situés entre le cinquième plan (P5) et le deuxième plan (P2), l’intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre suivent une hélice à pas constant d’axe X.
9. 9. Démarreur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième portion (210) comprend une partie délimitée entre le troisième plan (P3) et un sixième plan (P6) perpendiculaire à l'axe X situé entre le deuxième plan (P2) compris et le troisième plan (P3) dans laquelle pour des plans perpendiculaires à l'axe X, l’intersection (601) entre l'arête et la surface externe du cylindre (201) suivent une hélice à pas constant d’axe X.
10. 10. Démarreur selon la revendication précédente, dans lequel l’hélice à pas constant est configurée pour que l'angle d'hélice de la face menée (205) soit compris entre 5° et 45° avec l'axe X dans un plan perpendiculaire à l’axe X.
11. 11. Démarreur selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la projection dans un plan parallèle à l’axe X du sommet de la dent située entre le sixième plan (P6) et le deuxième plan (P2) forme une ligne ayant un rayon de courbure.
12. 12. Démarreur selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le sixième plan est confondu avec le deuxième plan de sorte que pour l'ensemble des plans perpendiculaires à l'axe X de la deuxième portion, Γ intersection entre l'arête et la surface externe du cylindre (201) forme une hélice à pas constant d’axe X.
13. 13. Démarreur selon l'une des revendications précédentes dans lequel les sections de la première portion (209) dite régulière selon des plans perpendiculaires à l'axe X ont chacune la même surface.
14. 14. Démarreur selon la revendication précédente, dans lequel la portion régulière (209) présente un profil de denture droite.
15. 15. Démarreur selon l'une des revendications précédentes dans lequel les dents de l'ensemble de dents (202) sont toutes des dents profilées.