FR3073577B1 - Demarreur de moteur thermique comprenant un joint pour appui-levier - Google Patents

Abstract

Démarreur (1) pour moteur thermique, comprenant : - un support avant (2) comportant : ○ un logement lanceur, ○ un logement appui-levier, comprenant au moins deux parois reliées au logement lanceur, - une culasse (31) d'un moteur électrique (3) de démarreur (1), ladite culasse (31) comprenant une partie avant entourée en contact avec le support avant (2), - un appui-levier (4) logé dans le logement appui-levier, - un joint (5) en contact avec l'appui-levier (4), ledit joint (5) étant logé dans le logement appui-levier, caractérisé en ce qu'il comprend une portion faisant saillie (51) déformée par une surface externe (311) de la culasse (31) pour rattraper un jeu entre la culasse (31) et l'appui-levier (4).

Description

Démarreur de moteur thermique comprenant un joint pour appui-levier

La présente invention se rapporte à un démarreur de moteur thermique comprenant un joint pour appui-levier.

On a représenté sur la figure 4a un démarreur 1 pour moteur thermique selon l’état de la technique. Traditionnellement, un tel démarreur comprend un contacteur 6, un lanceur 8, un moteur électrique 3, et un arbre d’entraînement 32. Le moteur électrique 3 comprend une culasse 31. Le lanceur 8 comprend un pignon 81 entraîné par le moteur électrique 3 pour entraîner un moteur thermique par le biais de l’arbre d’entraînement 32. Un tel démarreur comprend en outre un levier 7 attelé par une première extrémité 71 au contacteur et par une deuxième extrémité 72 au lanceur 8. Au démarrage, le contacteur 6 actionne le levier 7 en tirant sur la première extrémité 71 du levier. Par effet de levier, le lanceur 8, attelé à la deuxième extrémité 72, coulisse le long de l’arbre d’entraînement 32. Dans cette position dite de fonctionnement, le levier 7 prend appui sur un appui-levier 4. Le pignon 81 peut alors engrener dans une couronne dentée 9 reliée à un arbre d’un moteur thermique de véhicule automobile, ce qui provoque le démarrage du moteur thermique.

Un tel démarreur comprend en outre un support avant 2, tel que représenté à la figure 3, comportant au moins trois logements, un logement contacteur 23, un logement lanceur 21 et un logement appui-levier 22. Le logement appui-levier 22 comprend au moins deux parois reliant le logement contacteur 23 au logement lanceur 21. Le contacteur 6 comprend une partie avant reçue dans le logement contacteur 23. La culasse 31 du moteur électrique comprend une partie avant en contact avec le support avant 2. Par « en contact avec le support avant », on entend la possibilité que la partie avant de la culasse 31 soit légèrement insérée dans le logement lanceur 21, ainsi que la possibilité que la partie avant de la culasse soit en regard du logement lanceur 21, la partie avant de la culasse 31 étant en contact nez à nez avec le bord du logement lanceur 21. L’appui-levier 4 se loge dans le logement appui-levier 22. Par conception, des jeux existent entre l’appui-levier 4 et le contacteur 6, entre l’appui-levier 4 et la culasse 31 et entre l’appui-levier 4 et les parois de son logement. Ces jeux constituent la principale source d’entrée d’eau, de boues et de poussières dans le démarreur 1.

Afin de limiter ces infiltrations d’impuretés, nuisibles pour le démarreur, les démarreurs de l’état de la technique comprennent généralement un joint 5 pour appui-levier tel que représenté à la figure 1. Toutefois, ce joint 5 ne permet pas d’éviter l’infiltration d’impuretés entre l’appui-levier 4 et la culasse du moteur électrique 31. En effet, il existe un jeu de positionnement J de la culasse sur le support avant, tel que représenté à la figure 2.

De ce fait, une fois positionnée, la culasse peut dans des cas favorables être en contact avec le joint. Dans d’autres cas moins favorables, la culasse n’est pas ou que partiellement en contact avec le joint. En outre, même lorsqu’il y a contact entre la culasse et le joint, le joint n’est pas comprimé par la culasse, comme représenté à la figure 4b. Ainsi, même dans des cas favorables, l’étanchéité n’est que partielle ; notamment lorsque la culasse présente un défaut de concentricité. Un joint d’épaisseur plus importante serait comprimé par la culasse et permettrait d’améliorer l’étanchéité. Mais un tel joint ferait obstacle à la culasse lors du montage de la culasse sur le support avant. Un tel montage nécessiterait un effort d’assemblage très important. Des problèmes d’alignement entre le moteur électrique et l’arbre d’entraînement pourraient de surcroît survenir. Hors il existe à l’heure actuelle un réel besoin de renforcer l’étanchéité des démarreurs, notamment afin de limiter l’infiltration d’impuretés lors d’événements climatiques exceptionnels. La difficulté est donc d’améliorer l’étanchéité entre l’appui-levier et la culasse du moteur électrique tout en garantissant une facilité d’assemblage de la culasse sur le support avant. L’invention vise notamment à proposer un dispositif de démarrage qui limite l’intrusion d’impuretés entre l’appui-levier et la culasse du moteur électrique et entre l’appui-levier et le contacteur. Un aspect de l’invention a ainsi pour objet un démarreur pour moteur thermique, comprenant : un support avant comportant : o un logement lanceur, o un logement appui-levier, comprenant au moins deux parois reliées au logement lanceur, une culasse d’un moteur électrique de démarreur, ladite culasse comprenant une partie avant en contact avec le support avant, un appui-levier logé dans le logement appui-levier, un joint en contact avec l’appui-levier, ledit joint étant logé dans le logement appui-levier, caractérisé en ce qu’il comprend une portion faisant saillie déformée par une surface externe de la culasse pour rattraper un jeu entre la culasse et l’appui-levier.

Grâce à l’invention, il est possible de limiter voire supprimer les infiltrations d’impuretés entre l’appui-levier et la culasse. Lorsque la culasse est assemblée au support avant, la culasse déforme la portion faisant saillie et la fait ployer. En réponse, la portion faisant saillie exerce une force de rappel sur la culasse et se plaque contre la culasse. L’étanchéité est donc nettement améliorée par rapport à l’art antérieur, que le jeu de positionnement de la culasse soit minimal ou maximal. En outre, la portion faisant saillie apporte de la flexibilité lors de l’assemblage de la culasse sur le support avant. En effet, l’étanchéité n’est pas assurée par une compression de matière pleine mais par la déformation de la portion faisant saillie. La portion faisant saillie ne fait donc pas obstacle à la culasse lors de son positionnement. Cela permet donc de réduire l’effort d’assemblage de la culasse sur le support avant. La portion faisant saillie permet aussi de rattraper un défaut de concentricité de la culasse induit par des tolérances de fabrication.

Selon un aspect de l’invention, la portion faisant saillie comprend une extrémité libre courbe. La courbure de l’extrémité libre décrit par exemple un arc de cercle de rayon légèrement inférieur à un rayon externe de la culasse du moteur électrique. Ainsi, lorsque la culasse est positionnée sur le support avant, au moins l’extrémité libre de la portion faisant saillie épouse la surface externe de la culasse du moteur électrique, permettant de faire obstacle à l’infiltration d’impuretés entre l’appui-levier et la culasse. Selon un aspect différent de l’invention, la surface du joint par rapport à laquelle la portion faisant saillie prend naissance est une surface courbe. Le rayon de courbure de la surface par rapport à laquelle la portion faisant saillie prend naissance est par exemple légèrement inférieur au rayon externe de la culasse du moteur électrique. Ainsi, lorsque la culasse est positionnée sur le support avant, la portion faisant saillie présente une déformation homogène et exerce donc une force de rappel homogène sur la surface externe de la culasse, permettant de faire obstacle efficacement à l’infiltration d’impuretés. En outre, la tenue dans le temps de la portion faisant saillie est améliorée.

Selon un autre aspect de l’invention, avant montage de la culasse sur le support avant, la portion faisant saillie déborde du logement appui-levier sur une longueur supérieure à un jeu de positionnement de la culasse, de sorte qu’une fois la culasse positionnée sur le support avant, la portion faisant saillie puisse se plaquer contre la culasse même lorsque le jeu est maximal. Ainsi, même dans les cas les moins favorables, la portion faisant saillie fait obstacle aux intrusions d’impuretés dans le démarreur.

Dans un mode de réalisation non-limitatif, la portion faisant saillie est une lèvre. La lèvre permet d’obtenir un excellent compromis entre l’étanchéité et l’effort d’assemblage de la culasse sur le support avant. En effet, la lèvre étant orientée dans le même sens que celui du mouvement d’assemblage de la culasse sur le support avant, cela permet de réduire l’effort d’assemblage tout en déformant suffisamment la lèvre afin qu’elle puisse jouer son rôle de barrière. En outre, le processus de fabrication d’une telle lèvre est facile. Enfin, une telle lèvre présente une durée de vie importante.

Le joint comprend des côtés transversaux, orthogonaux à un axe longitudinal du démarreur, et des côtés longitudinaux, parallèles à l’axe longitudinal du démarreur. Les côtés longitudinaux sont par exemple comprimés contre les parois du logement appui-levier, permettant ainsi d’éviter les infiltrations d’impuretés entre l’appui-levier et les parois du logement appui-levier.

En variante, le joint comprend des extrusions prolongeant les côtés longitudinaux et l’appui-levier s’insère entre ces deux extrusions. Les extrusions sont par exemple comprimées entre l’appui-levier et le support avant. Chacune des extrusions est comprimée entre une paroi rigide de l’appui-levier et une paroi rigide du logement appui-levier du support avant. L’étanchéité entre l’appui-levier et les parois transversales du logement appui-levier est donc améliorée par rapport à l’art antérieur.

Le démarreur comprend un contacteur comprenant une partie avant reçue dans le logement contacteur, et le joint comprend une face dont au moins une partie est comprimée contre le contacteur. Cela permet d’éviter l’intrusion d’impuretés entre le contacteur et l’appui-levier.

Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, le joint est plaqué contre l’appui-levier. Les processus de fabrication du joint et de l’appui-levier se trouvent simplifiés.

En variante, le joint peut être fixé sur l’appui-levier, par un système mâle-femelle, par collage ou par surmoulage. Par exemple, l’appui-levier comprend des pions, et le joint comprend des trous montés serrés sur les pions de l’appui-levier. Dans un autre exemple, le joint comprend des pions, et l’appui-levier comprend des trous montés serrés sur les pions du joint. Cela permet d’insérer l’ensemble {appui-levier, joint} dans le logement appui-levier. Grâce à l’invention, de multiples processus de fabrication peuvent être facilement adaptés ou envisagés.

Le joint peut comprendre une deuxième portion faisant saillie en regard du contacteur. La deuxième portion faisant saillie est symétrique de la première portion faisant saillie par rapport à un plan, parallèle à l’axe longitudinal du démarreur, coupant longitudinalement le joint en son milieu. Le procédé de fabrication d’un joint symétrique est moins complexe que celui d’un joint asymétrique.

Selon un aspect de l’invention, le joint est par exemple en élastomère et l’appui-levier est par exemple en plastique. Ces matières sont en effet bien adaptées aux contraintes que l’appui-levier et le joint doivent encaisser.

La figure 1 représente, en perspective, un joint de l’art antérieur pour appui-levier.

La figure 2 représente le jeu de positionnement J de la culasse sur le support avant.

La figure 3 représente une coupe, transversale à l’axe X longitudinal du démarreur, d’un support avant de démarreur.

La figure 4a représente, partiellement et schématiquement, et avec arrachement partiel de matière, une vue longitudinale d’un démarreur avec un joint de l’art antérieur.

La figure 4b est un agrandissement issu de la figure 4a, centré sur le joint d’appui-levier de l’art antérieur.

La figure 5a représente, partiellement et schématiquement, et avec arrachement partiel de matière, une vue longitudinale d’un démarreur avec un joint selon l’invention.

La figure 5b est un agrandissement issu de la figure 5a, centré sur le joint d’appui-levier selon l’invention.

La figure 6 représente divers exemples de mise en œuvre, non limitatifs, de joints conformes à l’invention.

Les figures 7a et 7b représentent, en perspective, un joint selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 8 représente, en perspective, un joint selon un autre mode de réalisation de l’invention.

Les figures 9a et 9b représentent, en coupe selon l’axe longitudinal du joint, des exemples non limitatifs d’assemblage du joint et de l’appui-levier.

On a représenté sur la figure 5a, partiellement et schématiquement, un démarreur 1 pour moteur thermique. Ce démarreur 1 comprend un support avant 2 comportant (voir figure 3) : o un logement lanceur 21, o un logement appui-levier 22, comprenant au moins deux parois reliant le logement lanceur 21 à un logement contacteur 23, o un logement contacteur 23.

Le démarreur 1 comprend également un contacteur 6 comprenant une partie avant reçue dans le logement contacteur 23, et une culasse 31 d’un moteur électrique 3 de démarreur comprenant une partie avant en contact avec le support avant 2. La culasse présente un rayon externe R. Le démarreur 1 comprend en outre un levier 7 comprenant : o une première extrémité 71 attelée au contacteur 6, o une deuxième extrémité 72 attelée à un arbre d’entraînement 32 d’un moteur électrique 3, l’arbre définissant un axe longitudinal X du démarreur.

Le levier 7 est mobile entre une position de repos dans laquelle la deuxième extrémité 72 est la plus proche de la culasse 31 et une position de fonctionnement dans laquelle cette même extrémité 72 est la plus éloignée de la culasse 31. Le démarreur comprend également un appui-levier 4 logé dans le logement appui-levier 22, sur lequel le levier 7 prend appui dans la position de fonctionnement. Le démarreur comporte en outre un joint 5 en contact avec l’appui-levier 4, tel que représenté à la figure 5b. Le joint est logé dans le logement appui- levier 22. Dans cette position, le joint comprend des côtés transversaux 53 et 54, orthogonaux à l’axe longitudinal X du démarreur, et des côtés longitudinaux 55 et 56, parallèles à l’axe longitudinal X du démarreur (voir figures 5b, 7a, 9a et 9b). Le côté 41 de l’appui-levier, transversal à l’axe longitudinal du démarreur et qui n’est pas en regard du levier, est en contact avec le côté transversal 53 du joint.

Le joint 5 présente une portion faisant saillie 51 déformée par une surface externe 311 de la culasse 31 pour rattraper un jeu J entre la culasse 31 et l’appui-levier 4 et ainsi empêcher l’intrusion d’impuretés entre la surface externe 311 de la culasse 31 du moteur électrique 3 et l’appui-levier 4 (voir figures 5a et 5b). La portion faisant saillie 51 est réalisée dans le même bloc de matière que le joint et fait partie intégrante du joint. On a représenté sur la figure 2 le jeu de positionnement J de la culasse 31 sur le logement lanceur 21 du support avant 2. Le diamètre de la culasse varie de 60 à 80 mm. La position moyenne de la culasse 31 sur le support avant 2 est représentée en pointillés. Le jeu de positionnement J de la culasse 31, représenté par l’écart entre les deux flèches, varie par exemple de 0 à 1 mm. Le jeu J peut être légèrement aggravé ou compensé par un éventuel défaut de concentricité de la culasse 31.

Selon un mode de réalisation non-limitatif, la portion faisant saillie 51 comprend une extrémité libre courbe 511 représentée sur les figures 7a, 7b et 8. L’extrémité libre 511 est la partie de la saillie qui se trouve la plus éloignée de la surface 52 par rapport à laquelle la portion faisant saillie 51 prend naissance. L’extrémité libre 511 est en contact avec la culasse 31 lorsque la culasse 31 est montée sur le support avant 2. La courbure de l’extrémité libre 511 décrit un arc de cercle de rayon légèrement inférieur à un rayon externe R de la culasse 31 du moteur électrique 3. La surface 52 du joint par rapport à laquelle la portion faisant saillie 51 prend naissance est une surface courbe. Le rayon de courbure de la surface 52 par rapport à laquelle la portion faisant saillie 51 prend naissance est légèrement inférieur au rayon externe R de la culasse 31 du moteur électrique 3. Ainsi, la surface 52 par rapport à laquelle la portion faisant saillie 51 prend naissance et l’extrémité libre 511 de la portion ont la même courbure et sont parallèles entre elles (voir figures 7a, 7b et 8). Par exemple, pour une culasse d’un rayon externe R de 35.5 mm, un rayon de 34.5 mm convient parfaitement pour la courbure de l’extrémité libre de la portion faisant saillie et pour la courbure de la surface par rapport à laquelle la portion faisant saillie prend naissance.

Avant montage de la culasse 31 sur le support avant 2, la portion faisant saillie 51 déborde du logement appui-levier 22 sur une longueur supérieure à un jeu de positionnement J de la culasse 31. Pour un jeu de positionnement J variant de 0 à 1 mm, la portion faisant saillie 51 est dimensionnée pour dépasser de plus de 1 mm du logement appui-levier 22.

La figure 6 représente en coupe, suivant l’axe longitudinal X du démarreur, des exemples de mise en œuvre non limitatifs de l’invention. Tout type de profil est envisageable. Dans un premier exemple, la portion faisant saillie 51 présente un profil triangulaire plein (figure 6a) ou partiellement évidé (figure 6b). Dans un second exemple de mise en œuvre, la portion faisant saillie 51 présente un profil en biais plein (figure 6c) ou évidé (figure 6d). Dans un troisième exemple de mise en œuvre, la portion faisant saillie 51 se présente sous la forme d’un triangle rapporté plein (figure 6e) ou évidé (figure 6f).

Dans un mode de réalisation, la portion faisant saillie 51 est une lèvre (figures 7a et 7b) qui ploie sous l’effet du déplacement axial de la culasse 31 (figure 5b). Lorsque le joint 5 est monté dans le logement appui-levier 22, et que la culasse 31 n’est pas encore montée sur le support avant 2, la lèvre 51 est orientée en biais par rapport à la paroi inférieure du joint 5, et dans le sens du mouvement d’assemblage de la culasse 31 sur le support avant 2. Lorsque la culasse 31 est assemblée sur le support avant 2, la lèvre 51 ploie dans le sens du mouvement d’assemblage. Pour un jeu J variant de 0 à 1 mm, la longueur de la lèvre est de 2.8 mm et l’épaisseur de la lèvre est de 1.5 mm. Une condition garantissant une bonne étanchéité est que la compression minimale de la lèvre par la culasse soit de 0.2 mm. Si L est la longueur de la lèvre en position culasse assemblée et L0 la longueur de la lèvre en position non-assemblée (« à vide »), cette condition s’exprime sous la forme L-L0 < -0.2 mm. Pour une lèvre de longueur à vide L0= 2.8 mm, la longueur de la lèvre en position assemblée L doit être inférieure ou égale à 93 % de la longueur à vide L0.

Dans un autre exemple non représenté, la lèvre est orientée dans le sens opposé au mouvement d’assemblage de la culasse sur le support avant. Dans un autre exemple non représenté, le joint présente plusieurs lèvres. Les lèvres se superposent suivant l’axe longitudinal X du démarreur.

On a représenté sur la figure 7a un joint selon l’invention. Le joint comprend des côtés transversaux 53 et 54, orthogonaux à l’axe longitudinal X du démarreur, et des côtés longitudinaux 55 et 56, parallèles à l’axe longitudinal X du démarreur. Les côtés longitudinaux 55 et 56 sont comprimés contre les parois du logement appui-levier (voir aussi les figures 9a et 9b).

En variante, le joint comprend des extrusions 57, 58 prolongeant les côtés longitudinaux 55 et 56, en direction de l’appui-levier et selon l’axe longitudinal X du démarreur. L’appui-levier s’insère entre ces deux extrusions 57 et 58, tel que représenté à la figure 8 et suivantes. Chaque extrusion est donc comprimée entre l’appui-levier et une paroi du support avant.

Le démarreur comprend un contacteur 6 comprenant une partie avant reçue dans le logement contacteur 23. Au moins une partie du côté transversal 54 du joint est comprimée contre le contacteur (voir figures 5a et 5b).

Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention représenté à la figure 9a, le joint 5 est plaqué contre l’appui-levier 4. Le côté 41 de l’appui-levier, transversal à l’axe X longitudinal du démarreur et qui n’est pas en regard du levier, est en contact avec le côté transversal 53 du joint.

En variante, le joint 5 est fixé sur l’appui-levier 4, par un système mâle-femelle, par collage ou par surmoulage. Dans un exemple représenté à la figure 9b, le côté transversal 41 de l’appui-levier, en regard du joint, comprend des pions 42 et 43, et le côté transversal 53 du joint comprend des trous montés serrés sur les pions 42 et 43 de l’appui-levier 4. Dans un autre exemple, le joint comprend des pions, et l’appui-levier comprend des trous montés serrés sur les pions du joint.

Le joint comprend une deuxième portion faisant saillie en regard du contacteur. On a représenté aux figures 7a et 7b un plan P, parallèle à l’axe longitudinal du démarreur, qui coupe le joint en son milieu, du côté transversal 54 au côté transversal 53 (ou vice-versa). La deuxième portion faisant saillie est symétrique de la première portion faisant saillie par rapport au plan P.

Le joint est en élastomère et l’appui-levier est en plastique.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Démarreur (1) pour moteur thermique, comprenant : un support avant (2) comportant : o un logement lanceur (21), o un logement appui-levier (22), comprenant au moins deux parois reliées au logement lanceur (21), une culasse (31) d’un moteur électrique (3) de démarreur (1), ladite culasse (31) comprenant une partie avant en contact avec le support avant (2), un appui-levier (4) logé dans le logement appui-levier (22), un joint (5) en contact avec l’appui-levier (4), ledit joint (5) étant logé dans le logement appui-levier (22), caractérisé en ce qu’il comprend une portion faisant saillie (51) déformée par une surface externe (311) de la culasse (31) pour rattraper un jeu entre la culasse (31) et l’appui-levier (4).
2. 2. Démarreur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion faisant saillie (51) comprend une extrémité libre (511) courbe.
3. 3. Démarreur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la courbure de l’extrémité libre (511) décrit un arc de cercle de rayon légèrement inférieur à un rayon externe (R) de la culasse (31) du moteur électrique (3).
4. 4. Démarreur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface (52) du joint par rapport à laquelle la portion faisant saillie (51) prend naissance est une surface courbe.
5. 5. Démarreur (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rayon de courbure de la surface (52) par rapport à laquelle la portion faisant saillie (51) prend naissance est égal au rayon de courbure de l’extrémité libre (511).
6. 6. Démarreur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant assemblage de la culasse et du support avant, la portion faisant saillie (51) déborde du logement appui-levier (22) sur une longueur supérieure à un jeu de positionnement de la culasse (31).
7. 7. Démarreur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion faisant saillie (51) est une lèvre.
8. 8. Démarreur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (5) comprend des côtés transversaux (53), (54), orthogonaux à un axe longitudinal (X) du démarreur, et des côtés longitudinaux (55), (56), parallèles à l’axe longitudinal (X) du démarreur, les côtés longitudinaux (55), (56) étant comprimés contre les parois du logement appui-levier (22).
9. 9. Démarreur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le joint (5) comprend des extrusions (57), (58) prolongeant les bords longitudinaux et en ce que l’appui-levier (4) s’insère entre ces deux extrusions (57), (58).
10. 10. Démarreur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les extrusions (57), (58) sont comprimées entre l’appui-levier (4) et les parois du logement appui-levier (22).