FR3082890A1

FR3082890A1 - Roue libre pour lanceur de demarreur de vehicule automobile, lanceur et demarreur comportant une telle roue libre

Info

Publication number: FR3082890A1
Application number: FR1855664A
Authority: FR
Inventors: Rafael Hayashi; Jacques Verot; Wenbin Xiao
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2019-12-27
Anticipated expiration: 2038-06-25
Also published as: WO2020002826A1; CN112955645A; FR3082890B1

Abstract

L'invention concerne une roue libre (7) pour lanceur de démarreur comportant : - un entraîneur (6) comprenant une douille (61) munie d'une rampe interne (62) formant des logements (64) adaptés pour recevoir chacun un galet (71) et un ressort (72), - un élément de rotation (5) entraîné par l'entraîneur (6), par l'intermédiaire des galets (71), - une rondelle de fermeture (9) de l'entraîneur, et - un capot d'assemblage (8) pour maintenir la rondelle (9) sur l'entraîneur, la rondelle de fermeture (9) comportant, sur une face interne (92) montée en regard de l'entraîneur (6), au moins une protubérance (91) formant une saillie adaptée pour être emboitée dans une cavité (64, 66) de l'entraîneur de sorte que la rondelle de fermeture (9) est solidaire de l'entraîneur, en rotation.

Description

ROUE LIBRE POUR LANCEUR DE DÉMARREUR DE VÉHICULE AUTOMOBILE, LANCEUR ET DÉMARREUR COMPORTANT UNE TELLE ROUE LIBRE

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne une roue libre pour lanceur de démarreur, notamment de véhicule automobile, dans laquelle la rondelle de fermeture est solidarisée avec l’entraîneur pour former un système d’anti-rotation. L’invention concerne également un lanceur et un démarreur équipés d’une telle roue libre.

L’invention trouve des applications dans le domaine des véhicules automobiles à moteur thermique et, en particulier, dans le domaine des démarreurs de véhicules automobiles à moteur thermique.

ETAT DE LA TECHNIQUE

De façon connue en soi, un démarreur a pour rôle de donner l’impulsion nécessaire au démarrage du moteur thermique d’un véhicule. Pour cela, le démarreur comporte un moteur électrique commandé électromagnétiquement et relié mécaniquement au moteur thermique.

Un exemple d’un démarreur selon l’art antérieur est représenté, selon une vue schématique partielle en coupe longitudinale, sur la figure 1. Le démarreur 1 comprend un lanceur 3 équipé d’un pignon 4 destiné à s’engrener avec une couronne dentée 2 du moteur thermique du véhicule. Le moteur électrique 12 du démarreur 1 est destiné à entraîner le pignon 4 en rotation. Le démarreur 1 comprend également un contacteur 13 destiné à déplacer axialement le lanceur 3 vers la couronne dentée au moyen d’une fourchette 14.

Le lanceur 3 comporte une roue libre 7 montée autour d’un arbre de sortie 5 s’étendant selon un axe longitudinal X. La roue libre 7 comporte un entraîneur 6 dans lequel sont disposés des galets 71. L’arbre de sortie 5 forme la piste interne de la roue libre 7. L'entraîneur 6 comporte une douille 61 s’étendant axialement en direction du pignon 4, ladite douille 61 étant configurée intérieurement pour former une rampe interne dans laquelle sont logés des galets 71 et des ressorts 72 agissant sur lesdits galets. La piste interne et la rampe interne de la roue libre 7 constituent les surfaces de roulement des galets 71. Le roulement des galets 71 est favorisé par la présence de graisse au sein de l’entraîneur 6.

Comme représenté sur la figure 2, les galets 71, les ressorts 72 et la graisse sont retenus à l’intérieur de la douille 61 de l’entraîneur 6 par une rondelle de fermeture 9 assurant l’étanchéité entre ledit entraîneur 6 et un capot d’assemblage 8. La rondelle de fermeture 9 se présente sous la forme d’un disque au centre duquel une ouverture 93 est aménagée pour permettre le passage de l’arbre de sortie 5. Le capot d’assemblage 8 comporte un disque 81 ouvert en son centre et positionné autour de l’arbre de sortie 5, transversalement par rapport à l’axe longitudinal X du lanceur 3. Le capot d’assemblage 8 comporte en outre un rebord 82 de forme annulaire s’étendant depuis le disque 81 dans une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X. Le capot d’assemblage 8 recouvre au moins partiellement la rondelle de fermeture 9 ainsi que la face de la douille 61 en regard de ladite rondelle.

Selon une première technique de l’art antérieur, représentée sur la figure 2, le capot 8, muni de stries sur la paroi intérieure de son rebord 82, est assemblé sur l’entraîneur 6 par un procédé de filage, maintenant la rondelle de fermeture sur l’entraîneur 6. Un tel procédé de filage a l’inconvénient de nécessiter une reprise d’usinage ainsi que l’utilisation de plusieurs machines, ce qui entraîne un coût de production élevé.

Selon une deuxième technique de l’art antérieur, moins coûteuse que la première technique, le capot 8 est serti sur l’entraîneur 6. La rondelle de fermeture 9 est alors équipée d’un joint d’étanchéité assurant l’étanchéité de la graisse à l’intérieur de l’entraîneur 6. Toutefois, actuellement, de plus en plus de véhicules à moteur thermique sont équipés d’un système dit de « Stop & Start » qui assure un arrêt et un redémarrage automatique du moteur du véhicule afin d'économiser le carburant et réduire la pollution. Ces systèmes de Stop & Start ont notamment pour conséquence d’augmenter considérablement le nombre de cycles de démarrage, pouvant générer un choc thermique ayant pour effet de faire fluer le joint de la roue libre. Or, lorsque le joint a flué, le serrage du capot 8 sur l’entraîneur est moins efficace et la rondelle de fermeture 9, sous l’effet des efforts en rotation, peut tourner, générant une défaillance précoce de la roue libre.

RESUME DE L’INVENTION

Pour répondre au problème évoqué ci-dessus de défaillance précoce de la roue libre par rotation de la rondelle de fermeture, le demandeur propose une roue libre de lanceur dans laquelle la rondelle de fermeture est équipée d’un système d’antirotation.

Selon un premier aspect, l’invention concerne une roue libre pour lanceur de démarreur comportant :

- un entraîneur comprenant une douille munie d’une rampe interne formant des logements adaptés pour recevoir chacun un galet et un ressort,

- un élément de rotation entraîné par l’entraîneur, par l’intermédiaire des galets,

- une rondelle de fermeture de l’entraîneur, et

- un capot d’assemblage pour maintenir la rondelle sur l’entraîneur.

Cette roue libre se caractérise par le fait que la rondelle de fermeture comporte, sur une face interne montée en regard de l’entraîneur, au moins une protubérance formant une saillie adaptée pour être emboîtée dans une cavité de l’entraîneur de sorte que la rondelle de fermeture est solidaire de l’entraîneur, en rotation.

Une telle roue libre, par son système d’anti-rotation, permet d’éviter toute rotation de la rondelle par rapport à l’entraîneur, diminuant ainsi les risques de détection d’une défaillance précoce de la roue libre.

De façon avantageuse, et selon certains modes de réalisation, la cavité de l’entraîneur est un des logements de la rampe interne recevant un galet et un ressort, la protubérance étant logée entre une paroi dudit logement et le ressort.

Ces modes de réalisation permettent d’éviter la rotation de la rondelle de fermeture, tout en ne nécessitant aucune modification de l’entraîneur.

Selon d’autres modes de réalisation, la cavité de l’entraîneur est un trou nontraversant formé sur une surface périphérique de la rampe interne.

La roue libre selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- la protubérance est formée par embossage de la rondelle de fermeture.

- la protubérance est formée par apport de matière sur la rondelle de fermeture.

- la rondelle de fermeture comporte autant de protubérances que la rampe interne de l’entraîneur comporte de logements.

- elle comporte un joint plat monté entre une face externe de la rondelle de fermeture et le capot d’assemblage.

- elle comporte un joint plat monté autour de la rondelle de fermeture, entre la douille et le capot d’assemblage.

- la rondelle de fermeture comporte une périphérie circulaire de dimensions complémentaires des dimensions de la douille de l’entraîneur.

Selon un second aspect, l’invention concerne un lanceur de démarreur, caractérisé en ce qu’il comporte une roue libre telle que définie précédemment.

Selon un troisième aspect, l’invention concerne un démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un lanceur équipé d’une roue libre telle que définie précédemment.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles :

- La figure 1 représente une vue schématique partielle en coupe longitudinale d’un démarreur selon l’art antérieur ;

- La figure 2 représente une vue éclatée en perspective d’une roue libre selon l’art antérieur ;

- La figure 3 représente une vue schématique en coupe longitudinale d’une roue libre selon l’invention ;

- La figure 4 représente une vue en perspective d’un exemple de rondelle de fermeture de la roue libre de la figure 3 ;

- Les figures 5A, 5B, 5C représentent des vues partielles de dessus, de côté et en perspective d’une roue libre dont la rondelle de fermeture est équipée d’un premier exemple de protubérance ;

Les figures 6A et 6B représentent des vues en perspective d’un entraîneur de roue libre, respectivement, ouvert et fermé par une rondelle de fermeture équipée d’un deuxième exemple de protubérance ;

- Les figures 7A et 7B représentent, respectivement, une vue schématique partielle en coupe longitudinale d’un troisième exemple de roue libre et une vue de dessus de la rondelle de fermeture de ce troisième exemple de roue libre ;

- La figure 8 représente, sous forme d’un tableau et d’une courbe, les résultats d’un test de comparaison entre une roue libre de l’art antérieur et la roue libre des figures 4 et 5.

DESCRIPTION DETAILLEE D’AU MOINS UN MODE DE REALISATION

Un exemple de réalisation d'une roue libre de lanceur de démarreur, dans laquelle la rondelle de fermeture est solidarisée avec l’entraîneur, est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.

Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.

La figure 3 représente une vue en coupe d’une roue libre selon l’invention. Cette roue libre 7 comporte un entraîneur 6, un arbre de sortie 5, une rondelle de fermeture 9 et un capot d’assemblage 8. L'entraîneur 6 comporte une douille 61 s’étendant le long de l’axe X en direction du pignon du lanceur, non représenté sur la figure. La douille 61 est une pièce cylindrique creuse montée autour de l’arbre de sortie 5 et adapté pour entraîner ledit arbre de sortie en rotation. La douille 61 comporte, sur sa paroi cylindrique intérieure, une rampe interne 62 formant des logements 64 adaptés pour recevoir chacun un galet 71 et un ressort 72 agissant sur ledit galet. La douille 61 comporte, en son centre, une piste interne 63 formée par l’arbre de sortie 5. La rampe interne et la piste interne constituent les surfaces de roulement de la roue libre, entre lesquels roulent les galets 71, le roulement des galets 71 étant favorisé par la présence de graisse au sein de la douille 61.

La douille 61 est fermée par la rondelle de fermeture 9, appelée plus simplement rondelle. La rondelle 9 est une pièce circulaire peu épaisse, par exemple métallique, évidée en son centre 93 et destinée à être montée autour de l’arbre de sortie 5 et à fermer la zone ouverte de la douille 61 de l’entraîneur. Cette rondelle comporte une face interne 92 et une face externe 95, la face interne 92 étant positionnée face à la douille, la face externe 95 étant positionnée face au disque 81 du capot d’assemblage 8. La rondelle 9 comporte une périphérie circulaire de dimensions complémentaires de la circonférence de la douille 61, de sorte que, une fois montée devant l’ouverture de la douille, la rondelle assure le maintien des galets 71, des ressorts 72 et de la graisse à l’intérieur de ladite douille.

Le maintien de la rondelle 9 contre la douille 61 est assuré par le capot d’assemblage 8. Ce capot d’assemblage 8 comporte un disque 81 adapté pour être monté autour du disque de sortie 5. Ce disque 81 est prolongé latéralement par un premier rebord 82 de forme annulaire s’étendant dans une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X. Le premier rebord 82 est lui-même prolongé axialement par un second rebord 83 en forme de disque évidé, s’étendant dans une direction sensiblement parallèle au disque 81. Le capot d’assemblage 8 recouvre au moins partiellement la rondelle de fermeture 9 et entoure au moins partiellement la douille 61. Le capot d’assemblage 8 sertit ainsi la douille 61 de l’entraîneur 6.

Dans un ou plusieurs modes de réalisation, comme celui représenté sur la figure 3, un joint d’étanchéité 10, par exemple un joint plat, est positionné autour de la rondelle 9, entre le disque 81 du capot d’assemblage 8 et la douille 61, afin d’assurer une bonne étanchéité de la graisse. Dans certains autres modes de réalisation, décrits par la suite, le joint d’étanchéité peut être positionné différemment.

Selon l’invention, la rondelle 9 est munie d’un système assurant l’anti-rotation de ladite rondelle au sein de la roue libre 7. Ce système d’anti-rotation peut être assuré par une ou plusieurs protubérances permettant de solidariser, en rotation, la rondelle 9 avec l’entraîneur 6 ou le capot d’assemblage 8.

Selon certains modes de réalisation, au moins une protubérance 91 est réalisée sur la face interne 92 de la rondelle 9, cette protubérance étant prévue pour se loger dans une cavité de l’entraîneur 6. Dans ces modes de réalisation, plusieurs protubérances peuvent être en saillie sur la face interne de la rondelle, chaque protubérance étant logée dans une cavité distincte de l’entraîneur 6. Les cavités destinées à recevoir les protubérances peuvent être des cavités naturelles de l’entraîneur, c'est-à-dire des cavités préexistantes dans l’entraîneur comme, par exemple, les logements formés par la rampe interne 62. La figure 4 représente un exemple d’une rondelle 9 comportant cinq protubérances 91 formant saillie sur la surface 92 de la rondelle 9, chacune de ces protubérances 91 étant prévue pour déboucher dans un des logements 64 de la rampe interne 62 de l’entraîneur 6. L’homme du métier comprendra qu’une seule protubérance 91 logée dans un seul logement 64 suffit à constituer un système d’anti-rotation, mais que le nombre de protubérances peut, avantageusement, être identique au nombre de logements 64 formés dans la rampe interne 62.

Les figures 5A à 5C montrent différentes vues d’une protubérance 91 débouchant dans un logement 64 de la rampe interne 62. La figure 5A montre une vue de dessus d’une portion d’entraîneur 6, dans laquelle la rampe interne 62, un logement 64, un ressort 72 et la protubérance 91 sont montrés par transparence à travers la rondelle 9. La figure 5B montre une vue de côté d’un logement 64 avec, par transparence, la protubérance 91 logée dans un angle du logement 64, entre le ressort 72 et la rampe interne 62. La figure 5C montre une vue en perspective du logement 64 de la figure 5B avec, par transparence, la protubérance 91 logée dans un angle du logement 64, entre le ressort 72 et la rampe interne 62.

Dans les exemples des figures 4 et 5, les protubérances sont réparties dans la zone centrale de la surface interne 92 de la rondelle de sorte à déboucher dans les logements 64 de la rampe interne 62 de l’entraîneur 6.

Dans certaines variantes, les protubérances 91 sont des ergots obtenus, sur une face de la rondelle 9, par embossage de ladite rondelle. Dans d’autres variantes, les protubérances 91 sont des butées rapportées sur une face de la rondelle, par exemple par soudage ou collage. Qu’elles soient obtenues par déformation ou par ajout de matière, les protubérances 91, lorsqu’elles sont logées entre le ressort 72 et la rampe interne 62, solidarise la rondelle 9 avec l’entraîneur 6 lorsque la roue libre est en rotation.

Des tests, réalisés sur une roue libre selon les modes de réalisation des figures 4 et 5 montrent une amélioration d’environ dix fois le couple d’origine, diminuant d’autant les risques de défaillance précoce de la roue libre. Les résultats de ces tests, représentés sur la figure 8, montrent que cinq échantillons E1 - E5 de roues libres selon l’art antérieur ont un couple moyen inférieur à 8 N.m, alors que la roue libre selon l’invention a un couple moyen, dans des conditions de test identiques, de plus de 48 N.m. En comparaison avec l’échantillon E1 où le couple moyen est inférieur à 4 N.m, le couple moyen dans le cas de l’invention est multiplié par plus de

10.

Dans certains modes de réalisation, les protubérances 91 sont positionnées en périphérie de la rondelle 9, comme représenté sur la figure 6B, où lesdites protubérances sont visibles par transparence à travers l’épaisseur de la rondelle. Les protubérances 91 sont alors prévues pour se loger dans des cavités 66 réalisées sur la surface périphérique de la rampe interne 62. Chacune de ces cavités 66 est un trou non-traversant formé sur la surface périphérique de la rampe interne faisant face à la rondelle 9. Autrement dit, dans ces modes de réalisation, les protubérances 91 sont réparties sur la face interne de la rondelle 9, dans la zone de plus grand diamètre de ladite rondelle située en regard de la rampe interne 62 de l’entraîneur 6.

Dans les exemples des figures 6A et 6B, les protubérances 91 sont représentées avec une forme sensiblement cubique ; de même les cavités 66 à la surface périphérique de la rampe interne sont de forme sensiblement cubique afin d’être adaptées chacune à recevoir une protubérance 91. Ces ensembles, formés chacun d’une protubérance 91 et d’une cavité 66, permettent de solidariser, en rotation la rondelle 9 avec l’entraîneur 6.

Dans ces modes de réalisation des figures 6A-6B, un joint d’étanchéité 10, par exemple un joint plat, peut être monté entre la face externe de la rondelle 9 et le capot d’assemblage 8.

Dans d’autres modes de réalisation, comme ceux représentés sur les figures 7A et 7B, les protubérances 91 sont positionnées sur le contour de la rondelle 9 et logées dans des cavités 85 aménagées dans le capot d’assemblage 8. Dans ces modes de réalisation, le premier rebord 82 du capot d’assemblage 8 comporte un ou plusieurs décrochés de formes et de dimensions complémentaires des celles des protubérances 91 afin que chaque cavité 85 soit apte à recevoir une protubérance 91. Ces ensemble protubérances 91/cavités 85 permettent de solidariser, en rotation, la rondelle 9 avec le capot d’assemblage 8.

Dans ces modes de réalisation, la rondelle 9 est usinée de sorte à comporter une gorge circulaire 94 destinée à recevoir un joint d’étanchéité 10. Cette gorge circulaire 94 est avantageusement réalisée dans la surface interne 92 de la rondelle, dans une zone faisant face à la paroi de la douille 61 ou à la rampe interne. Le joint d’étanchéité 10 inséré dans cette gorge 94 peut être, par exemple, un joint torique.

Les différents modes de réalisation qui viennent d’être décrits permettent d’augmenter significativement le couple, réduisant le risque de défaillance précoce de la roue libre. Les modes de réalisation des figures 4 et 5 permettent, en outre, de n’apporter aucune modification à l’entraîneur 6.

Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, la roue libre selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS

1. Roue libre (7) pour lanceur de démarreur comportant :

- un entraîneur (6) comprenant une douille (61) munie d’une rampe interne (62) formant des logements (64) adaptés pour recevoir chacun un galet (71) et un ressort (72),

- un élément de rotation (5) entraîné par l’entraîneur (6), par l’intermédiaire des galets (71),

- une rondelle de fermeture (9) de l’entraîneur, et

- un capot d’assemblage (8) pour maintenir la rondelle (9) sur l’entraîneur, caractérisée en ce que la rondelle de fermeture (9) comporte, sur une face interne (92) montée en regard de l’entraîneur (6), au moins une protubérance (91) formant une saillie adaptée pour être emboîtée dans une cavité (64, 66) de l’entraîneur de sorte que la rondelle de fermeture (9) est solidaire de l’entraîneur, en rotation.
2. Roue libre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité de l’entraîneur est un trou non-traversant (66) formé sur une surface périphérique de la rampe interne (62).
3. Roue libre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité de l’entraîneur est un des logements (64) de la rampe interne recevant un galet (71) et un ressort (72), la protubérance (91) étant logée entre une paroi dudit logement (64) et le ressort (72).
4. Roue libre selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la protubérance (91) est formée par embossage de la rondelle de fermeture.
5. Roue libre selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la protubérance (91) est formée par apport de matière sur la rondelle de fermeture.
6. Roue libre selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la rondelle de fermeture (9) comporte autant de protubérances (91) que la rampe interne de l’entraîneur comporte de logements.
7. Roue libre selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle comporte un joint plat (10) monté entre une face externe de la rondelle de

5 fermeture (9) et le capot d’assemblage (8).
8. Roue libre selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle comporte un joint plat (10) monté autour de la rondelle de fermeture (9), entre la douille (61) et le capot d’assemblage (8).
9. Roue libre selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la rondelle de fermeture (9) comporte une périphérie circulaire de dimensions complémentaires des dimensions de la douille (61) de l’entraîneur.

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10. Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un lanceur équipé d’une roue libre (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.