Démarreur de véhicule automobile à train épicycloïdal
Domaine L'invention concerne un démarreur de véhicule automobile doté d'une carcasse et d'un réducteur à train épicycloïdal, du type comportant une couronne qui comprend une partie extérieure montée fixe dans la carcasse du démarreur et une partie interne en forme de couronne montée coaxialement dans la partie externe et portant une denture intérieure engrenant les roues satellites du réducteur, et un dispositif d'amortissement de chocs interposé entre la partie de réducteur extérieure et la couronne interne .
Etat de la technique
Un démarreur de véhicule automobile de ce type est connu par le brevet FR A 2 514 425. Dans ce démarreur, la carcasse de manière connue sert de logement au moteur électrique du démarreur, la partie extérieure fixe du réducteur est formée par un boîtier cylindrique et le dispositif amortisseur comporte une pluralité de blocs amortisseurs interposés entre des saillies de butée prévues sur la face interne du boîtier et des nervures de butée prévues sur la surface périphérique extérieure de la couronne interne.
Or, les blocs amortisseurs étant des pièces séparées, ils doivent être mis en place sélectivement, ce qui complique le travail de l'assemblage du démarreur et nécessite un temps d'assemblage important.
Dans le but de pallier cet inconvénient on a proposé dans le document US A 4 680 979 une solution dans laquelle les blocs amortisseurs sont agencés en une configuration de couronne circulaire coaxiale à 1 ' axe du réducteur sur un organe de support et susceptible d'être placée entre la partie de réducteur extérieure et la couronne de réducteur intérieure .
Dans ce document les blocs interviennent entre la carcasse du moteur électrique du démarreur et la couronne interne . Pour ce faire la carcasse est à base d'aluminium pour pouvoir présenter intérieurement des saillies et des évidements. La taille de la couronne intérieure est imposée par la taille de la carcasse. En outre la couronne intérieure a une forme complexe.
Objet de l'invention La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients de manière simple et économique.
Pour atteindre ce but le démarreur selon 1 ' invention est caractérisé en ce que la carcasse du démarreur présente une extrémité ouverte fermée par une plaque de base montée fixe dans le démarreur et en ce que la partie extérieure de la couronne du réducteur est solidaire de la plaque de base.
Grâce à 1 ' invention on obtient une solution simple et économique et on peut choisir librement la matière de la carcasse car celle-ci n'appartient plus à la couronne du réducteur.
En outre la carcasse et la couronne interne sont simplifiées . De plus la taille de la partie extérieure de la couronne n'est pas imposée par la carcasse et on peut donner diverses formes aux organes amortisseurs et à la partie extérieure de la couronne.
Ainsi selon une caractéristique de l'invention, l'organe de support précité est formé par un élément central commun et en ce que chaque organe amortisseur présente la forme d'un L comportant un bloc amortisseur s 'étendant parallèlement à l'axe du réducteur et un élément amortisseur radial fixé sur le support central . Selon une autre caractéristique de l'invention, 1 ' organe de support est formé par un anneau sur lequel
sont montés les blocs amortisseurs au niveau d'une extrémité axiale.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la partie de couronne extérieure est formée par une pluralité de tenons s ' étendant axialement à partir de la plaque de base montée fixe dans le démarreur et répartis de façon angulairement équidistante sur un cercle coaxial à 1 ' axe du réducteur ; la couronne de blocs amortisseurs étant interposée entre les parties de couronne de réducteur extérieure et intérieure de façon qu'un bloc amortisseur soit inséré entre une nervure de butée de la couronne de réducteur intérieure et un tenon de couronne de butée extérieur, en reposant sur la face périphérique extérieure de la couronne de réducteur intérieure.
Brève description des dessins
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale partielle d'un démarreur du type à réducteur à train épicycloïdal dans l'état de la technique ;
- les figures 2A et 2B illustrent un premier mode de réalisation d'un dispositif de couronne d'un réducteur selon la présente invention par des vues respectivement en perspectives éclatées et à l'état assemblé ; la figure 2C est une vue en perspective de l'arrière de la couronne de réducteur intérieur 32 des figures 2A et 2B ; et
- les figures 3A et 3B illustrent un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de couronne d'un
réducteur selon la présente invention, par des vues respectivement en perspectives éclatées et à l'état assemblé.
Description d'exemples de réalisation selon l' invention.
En se référant à la figure 1 on décrira tout d'abord un démarreur 1 de véhicule automobile équipé d'un réducteur du type à train épicycloïdal, de l'état de la technique, pour démontrer la structure générale d'un tel réducteur.
Selon la figure 1, un démarreur connu 1 comporte un moteur électrique 2 comprenant un induit qui entraîne un arbre 3 portant, à son extrémité libre, un pignon 4. Un réducteur 5 à train épicycloïdal 6 est interposé entre le pignon 4 et un arbre de lanceur 7 coaxial à l'arbre de sortie 3 du moteur électrique 2, le lanceur 8 étant dêplaçable sur l'arbre 7 par l'intermédiaire d'un levier 9 en forme de fourche d'un contacteur électromagnétique 11 disposé dans la partie supérieure du démarreur. Le moteur électrique 2 et le réducteur sont enfermés dans une carcasse 12 à laquelle est fixée une partie avant en forme de capot 13 sur laquelle est également monté le carter 14 du contacteur 11. Le capot 13 sert à la fixation du démarreur 1 sur une partie fixe du véhicule .
Le réducteur 5 comporte une plaque de base 16 fixée sur la carcasse 12 et le carter 14, par des vis 17 de fixation du capot 13 sur la carcasse 12 et le carter 14, et une couronne 19 surmoulée sur la plaque 16 dans le démarreur représenté. La plaque 16 est intercalée axialement entre, d'une part, le capot et, d'autre part, le carter 14 et la carcasse 12.
La couronne 19 comporte une denture intérieure 20 qu'engrène les roues satellites 21 du train épicycloïdal
6. Les satellites sont montés sur des axes 23 portés par un plateau porte-satellites 25 solidaire en rotation de
l'arbre de lanceur 7 et immobilisé axialement en translation par une plaque 26 emmanchée à force sur les axes de satellites 23.
Une telle disposition à plaque de base montée fixe dans le démarreur est décrite dans le document FR A 2 725 758 (US A 5 718 147) . Pour plus de précisions on se reportera à ce document .
L'invention concerne spécifiquement la réalisation de la couronne de réducteur d'un démarreur à plaque de base du type représenté sur la figure 1.
On décrira ci-après deux modes de réalisation d'une telle couronne désignés par la référence 30 dans les deux modes de réalisation. Ceux-ci ont en commun que la couronne est réalisée en deux parties à savoir une partie extérieure 31, montée fixe dans la carcasse du démarreur via la plaque de base 35, et une partie de couronne intérieur 32 qui est monté coaxialement par rapport à la partie extérieure 31; un dispositif amortisseur de chocs 34 étant interposé entre la partie extérieure 31 et l'organe de couronne 32. La couronne intérieure 32 est montée mobile en rotation par rapport à la partie extérieure 31 à 1 ' encontre de la force exercée circonférentiellement par les organes amortisseurs 42,44, 53 que comporte le dispositif 34 La partie supérieure 31 est solidaire de la plaque de base 35, qui constitue donc une plaque de support de cette partie 31 s ' étendant à l'intérieur de la carcasse 12 comme la couronne 19 de la figure 1.
Avantageusement la plaque de base 35 correspond à la plaque de base 16 du démarreur connu de la figure 1.
La plaque 35 sert donc de support au carter 14 du contacteur 11. Elle sert également à la fixation de la carcasse 12 au capot 13 via les vis 17. Cette plaque peut servir également de support au support d'articulation (non référencé à la figure 1) du levier 9. La plaque selon une caractéristique ferme l'extrémité
ouverte de la carcasse 12. Cette extrémité est adjacente au capot 13.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 2A et 2B, la partie extérieure 31 consiste en un boîtier rigide en matière plastique. Plus précisément le boîtier est un boîtier en forme de couronne cylindrique 31 qui est surmoulé à une plaque de base 35, ici métallique, correspondant à la plaque de base 16 du démarreur connu. Le boîtier peut également être encliqueté sur cette plaque de base. La couronne intérieure 32 est réalisée en un matériau rigide, en matière plastique ou en métal. Sa face périphérique extérieure 37 porte six nervures de butée 38 qui font radialement saillie vers l'extérieur et sont réparties, de façon angulairement équidistante sur la périphérie. La surface cylindrique intérieure 39 du boîtier de couronne 31 porte six nervures 40 de butée parallèles à l'axe du réducteur, qui font saillie radialement vers 1 ' intérieur et sont également réparties de façon angulairement équidistante. Chaque nervure 40 se prolonge sur la plaque de base 35 par une nervure radiale 41. La hauteur des nervures 38 et 40 et les diamètres de la face cylindrique interne 39 du boîtier et de la face périphérique extérieure 37 de la couronne intérieure 32 sont dimensionnés de façon que, à l'état assemblé, les nervures 38 de la couronne 32 viennent sensiblement en contact, avec la face de boîtier interne 39 et les nervures 40 avec la face périphérique 37 de la couronne intérieure 32. La plaque de base 35 comporte une ouverture centrale en forme de moyeu 33 pour le passage de l'arbre de sortie du réducteur et la couronne intérieure 32 est fermée à son extrémité axiale interne par une paroi 59 à l'exception d'une ouverture centrale 60 correspondante. La plaque de base 35 comporte une série d'ouvertures
(non visibles) . Avantageusement le boîtier 31 est en matière plastique et est fixé par surmoulage sur la
plaque 35 en sorte que la matière plastique de surmoulage du boîtier extérieur 31 s'étend à travers la plaque pour constituer autant de tenons d'ancrage du boîtier 31. Ici les ouvertures consistent en des lumières réparties angulairement de manière régulière autour de l'ouverture centrale 33 de la plaque. Les lumières ont une forme en arc de cercle comme visible à la figure3 du document FR A 2 725 758 précité.
Quatre lumières sont donc prévues en sorte que les tenons d'ancrage du boîtier 31 sont massifs, tandis que le nombre de satellites 21 est de trois. Toutes ces dispositions permettent de réduire les coûts. Bien entendu lors du surmoulage du boîtier 31 la matière s ' étend à travers des lumières précitées pour constituer sur l'autre face de la plaque 35 un disque annulaire de retenue. Dans ce mode de réalisation la plaque présente dans sa partie supérieure un trou pour emboîtement d'une collerette du corps 14 de la figure 1. Un tel trou est également visible à la figure 3. Le dispositif d'amortissement 34 comporte douze organes amortisseur de chocs 42 par exemple en élastomère, notamment en caoutchouc, qui présentent chacun la forme d'un L et sont montés autour d'un organe de support central commun 43, avantageusement de la même matière amortissante et avantageusement en forme d'une plaque annulaire, de façon angulairement équidistante les uns des autres. Chaque organe amortisseur 42 en forme de L comporte un bloc amortisseur 42' qui s'étend parallèlement à l'axe du réducteur, et un élément amortisseur radial 44 par lequel l'organe amortisseur est fixé à la plaque centrale. Le dispositif amortisseur présente ainsi la forme d'une couronne et forme un ensemble manipulable et transportable. Avantageusement le dispositif amortisseur 34 est d'un seul tenant. En variante les organes 42 sont rapportés sur le support 43 de forme annulaire .
Comme le montre les figures, à l'état assemblé, chaque bloc amortisseur 42' se cale dans l'espace annulaire défini par les deux parties de couronne, entre une nervure formant alors butée 38 de la couronne interne 32 et une nervure de butée 40 du boîtier 31, et chaque nervure radiale 41 s'insère entre deux éléments amortisseur radiaux 44.
En se référant à la figure 2C on constate que la paroi de fermeture interne 59 de la couronne interne 32 porte sur sa face extérieure des nervures radiales 63 situées circonfêrentiellement au niveau des butées 38 en se prolongeant sur la face frontale correspondante de celle-ci. Ces nervures 63 sont destinées à s'engager chacune dans l'espace radial 64 formé entre deux éléments amortisseurs radiaux 44, qui se trouvent entre deux nervures radiales 41 du boîtier de couronne 31.
Les nervures 63 ont une hauteur axiale supérieure à l'épaisseur axiale des éléments amortisseurs 44, ce qui permet de créer un espace libre entre la face radiale interne du boîtier et la face externe des éléments 44, pour permettre la déformation de ces éléments .
Grâce à ces caractéristiques constructives, le dispositif amortisseur 34 permet de réduire les chocs de torsion et les chocs axiaux.
Le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 3A et 3B présente la particularité, que la partie extérieure jusqu'à présent formée par un boîtier fermé sur toute sa périphérie est formé seulement par six tenons rigides 50 qui font saillie perpendiculairement de la plaque de base 35 et sont répartis, de façon angulairement équidistante sur un cercle .
Plus précisément les tenons 50 d'orientation axiale sont surmoulés sur la plaque à la faveur des lumières en arc de cercle précitées de la plaque 35. Le nombre de lumières et de tenons 50 est ici de six en
sorte que les lumières ont une plus petite taille. Ce nombre dépend des applications. La couronne interne 32 est montée coaxialement par rapport aux tenons 50 réparties sur une même circonférence médiane. Cette couronne 32 porte à sa périphérie externe 37 six nervures externes 51 relativement étroites et également réparties de façon angulairement équidistante sur sa périphérie. Les nervures 51 sont radialement saillantes. Le dispositif d'amortissement 34 forme un ensemble manipulable et transportable comme dans le mode de réalisation précédent et est réalisé sous forme d'une couronne comportant un anneau 52 avantageusement de la même matière amortissante sur lequel sont disposées six paires d'organes amortisseurs 53 chacun en forme d'un bloc. L'anneau 52 est disposé au niveau d'une extrémité axiale des blocs. L'écart dans la direction périphérique de l'amortisseur entre les blocs d'une paire est égal à la largeur d'une rainure 51 de la couronne intérieure 32 tandis que l'écart entre deux paires de blocs est sensiblement égal à la largeur d'un tenon 50 de la plaque de base. La figure 3B montre qu'à l'état assemblé, les tenons 50, les nervures 51 et les blocs 53 forment un ensemble dans lequel une paire de blocs amortisseurs 53 se calent angulairement entre deux tenons 50 de la plaque de base et chaque nervure 51 de la couronne interne s ' insère entre les deux blocs 53 de chaque paire de blocs, le centrage de la couronne interne 32 étant accompli par les tenons 50. On notera que la plaque 35 présente également un trou unique de forme non circulaire pour la fixation d'un support d'articulation en matière plastique du levier 9 de la figure 1. Ce support est fixé par surmoulage à la plaque 35 ; la matière de surmoulage de ce support s' étendant à travers du trou unique pour ancrage du support d'articulation.
Il est évident que la configuration en couronne des organes ou blocs amortisseurs présente 1 ' avantage de
réduire le nombre de pièces et de simplifier le montage tout en assurant un amortissement efficace de chocs tangentiels .
Il est encore à noter que la longueur axiale des tenons 50 est légèrement supérieure à la longueur axiale des blocs amortisseurs 53 pour obtenir un espace libre permettant la déformation de ces blocs et mettant ainsi ces blocs en mesure d'accomplir leur fonction d'amortissement sous l'effet de charges radiales. Bien entendu le nombre d'organes amortisseurs 42, 53 des saillies de butée 40,41,50 et de nervures de butée 38,51 dépend des applications. Dans tous les cas les organes 42, 53 sont solidaire de la plaque 43, en forme d'anneau, ou de l'anneau 52. Bien entendu la plaque des figures 2A et 2C présente en variante le trou unique de fixation du support d'articulation du levier 9. Cette plaque en variante ne sert pas de support au levier 9 et au contacteur 11. Dans tous les cas elle ferme la carcasse 12 de logement du moteur électrique 2. En variante les tenons 50 sont fixés par sertissage sur la plaque 35. Chaque tenon présente par exemple une patte d'ancrage moins large pour formation d'un épaulement . Les pattes traversent les lumières précitées de la plaque 35 et la matière de celles-ci est rabattue au contact de l'autre face de la plaque par exemple par déformation à chaud lorsque les tenons 50 sont en matière plastique ou à froid lorsque les tenons 50 sont métalliques. Les lumières sont avantageusement de forme rectangulaire de section complémentaire à celle des pattes d'ancrage. En variante les pattes d'ancrage sont soudées après traversée des lumières. Ces types de fixation à pattes épaulées sont envisageables dans le mode de réalisation des figures 2A à 2C ; le boîtier étant en variante métallique. On appréciera que la plaque 35 permet de caler axialement dans un sens la couronne intérieure 32 et que
la partie extérieure 31 a une forme plus simple que celle du document US A 4 680 979 précité.
La taille de la couronne 30 n'est pas imposée par la carcasse et dépend des applications. Les organes amortisseurs 42, 44, 53 ainsi que les organes de support 43, 52 sont en matière amortissante de manière précitée en étant par exemple à base d'élastomère ou de caoutchouc éventuellement contenant des charges .