WO2006100353A1 - Demarreur de moteur a combustion equipe d’un lanceur a roue libre par friction - Google Patents

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WO2006100353A1
WO2006100353A1 PCT/FR2005/000712 FR2005000712W WO2006100353A1 WO 2006100353 A1 WO2006100353 A1 WO 2006100353A1 FR 2005000712 W FR2005000712 W FR 2005000712W WO 2006100353 A1 WO2006100353 A1 WO 2006100353A1
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WO
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driver
pinion
starter
coupling piece
launcher
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/000712
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English (en)
Inventor
Chantal Bocquet
Eric Cellier
Benoit Dupeux
Cesare Pelletta
André PIREYRE
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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Publication date
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    • F16D43/218—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces with conical friction surfaces
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    • F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/024—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
    • F16D7/028—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with conical friction surfaces

Definitions

  • the invention relates to a starter for a combustion engine equipped with a ring gear wheel, especially a motor vehicle, comprising an output shaft provided with splines, a launcher with a pinion, an electric motor for rotatably driving the output shaft coupled to the axially slidably mounted launcher on the output shaft between a rearward position of rest, and a forward meshing position of the launcher gear with the ring gear of the flywheel of the engine to combustion, said launcher comprising: - a driver driven by a control means, such as a control lever, between the rear and front positions, and equipped with drive splines engaged with complementary splines of the output shaft ,
  • the starter 10 comprises an electric motor 11 with a stator 12 and a rotor 13 mounted coaxially, the stator 12 surrounding the rotor 13, which is rotatably mounted about an axis 14 inside a cylinder head 15 belonging to the electric motor.
  • This breech 15 is secured to the support 16 of the starter, intended to be fixed on a fixed part of the motor vehicle, and is closed at the rear by a rear bearing 28.
  • the stator 12 is integral with the yoke 15 and comprises, for example, permanent magnets or an inductor winding 17, called a stator winding, comprising two pairs of windings 18, which are each wound around a polar mass 19 integral with the yoke 15.
  • the polar masses 19 are fixed with screws 20 to the cylinder head 15 as described in the document FR-A-2,611,096.
  • Each winding 18 is composed of a continuous conductor wound around the polar mass 19 in the direction of its thickness so as to form concentric contiguous turns of increasing diameter as best seen in Figures 2 to 5 of EP A 749 194.
  • the axis of each winding 18 is radial relative to the axis 14 of the rotor 13, which constitutes the axis of rotation of the electric motor 11, more precisely of the motion transmission shaft 24, that the motor 11 comprises.
  • This shaft 24 is called the shaft of the electric motor 11.
  • stator winding comprises windings mounted in notches that comprise a stator body in the form of a pack of sheets replacing the polar masses.
  • the rotor 13 is secured to this shaft 24 and comprises a bundle of sheets, here force-fitted at its inner periphery on the shaft 24 splined for this purpose.
  • the sheets are provided at their outer periphery with grooves, here axial, for the assembly of electric conductors 21 in the form of pins.
  • These conductors 21 are interconnected to form a rotor winding, constituting an induced winding, in connection with the conductive blades 22 belonging to a collector 23 integral with the shaft 24 of the electric motor 11.
  • the rotor winding consists of several continuous wire windings Brushes 25 rub on the collector slats 22 of the manifold 23 to supply the rotor winding.
  • the brushes 25 belong to a brush holder 26 equipped with guiding cages and receiving brushes, which are biased towards the slats 22 by means of springs 27.
  • the brush holder 26 is secured to the rear bearing 28 having in its central portion a housing for mounting here a needle bearing 29.
  • the bearing 28 serves for rotatably mounting the rear end of the shaft 24 of the electric motor 11.
  • the axis of this shaft 24 coincides with the axis 14 of the rotor 13, and with the axis of an output shaft 43, constituting the shaft of a launcher 30.
  • the rear bearing 28 serves as a centering device at the rear end of the cylinder head 15, and is connected by tie rods 31 to the support 16 of the starter 10.
  • the cylinder head 15 of the engine 11 is thus sandwiched between the support 16, shaped to form a front landing for the output shaft 43, and the rear bearing 28.
  • the starter 10 also comprises an electromagnetic contactor 32 extending parallel to the electric motor 11 by being radially implanted above it.
  • the contactor 32 has a tank 33 carried by the support 16, and equipped with an excitation coil B provided with at least one winding.
  • the tank 33 is closed at the front by a cover 34 made of electrically insulating material.
  • the fixing of the cover 34 is made by folding the material of the free end of the tank 33.
  • a shoulder of the tank 33 ensures the axial setting of a fixed core 35, which is wedged axially in the other direction by the cover 34 carrying terminals 36, 37 of power supply.
  • the terminals 36, 37 are shaped to each form a fixed contact 38 inside the cover 34.
  • One of the terminals 36 is intended to be connected to the positive terminal of the battery, the other 37 is connected by the intermediate of a cable 39 at the input of the inductor winding 17 of the stator and brushes 25 of positive polarity.
  • a mobile core 40 is attracted by magnetic attraction towards the fixed core 35 to cause simultaneously closing the contacts of the contactor 32, and the actuation of a lever 41 for controlling the launcher 30 to control the movement thereof between its rear rest position (FIG. 1) and its position before meshing with a toothed start ring rotatably connected, possibly elastically, with the flywheel of the combustion engine of the motor vehicle.
  • the core 40 During its displacement the core 40, after catching an axial play, acts on a control rod (not referenced) guided by the fixed core 35 and carrying a movable contact with intervention of unreferenced springs.
  • the movable contact comes into contact with the fixed contacts 38 of the contactor 32 (closed contacts 38)
  • the electric motor 11 is electrically powered via the terminals 36, 37 so that the shaft 24 rotates and here drives an output shaft 43.
  • the axis 14 is also the axis of the shafts 24, 43.
  • the shaft 43 is configured to be rotated by the shaft 24 and thus the electric motor 11.
  • the output shaft 43 is mounted in a bearing 42 before the support 16, constituted for example by a needle bearing.
  • the rear end of the output shaft 43 has, as described in the document FR-A-2787833, a recess for the arrangement of a sliding bearing 44 for the rotational mounting of the front end of the shaft. 24 of the electric motor 11.
  • This front end is configured to form a sun gear 49 belonging to an epicyclic gear train constituting a speed reducer 45 gear, which is interposed between the output shaft 43 and the shaft 24 of the electric motor 11 .
  • the speed reducer 45 comprises a cylindrical ring 46 immobilized in rotation and having an annular skirt toothed internally.
  • the teeth 48 of the ring 46 have an axial orientation, and meshing with planet gears 47 rotatably mounted about axes carried by a transverse plate secured to the rear end of the shaft 43 of the launcher 30.
  • the ring 46 is a molded part, preferably made of rigid thermoplastic material.
  • the control lever 41 is coupled by its upper end to the movable core 40 of the contactor 32, and comprises in its middle part a pivot axis 54, which can be integrated in an extension of the fixed toothed ring 46 of the speed reducer 45 gear .
  • the extension of the ring gear 46 of the gearbox 45 consists of one or two flat tabs 55 each comprising a semi-cylindrical bearing 56 intended to receive the pivot axis 54.
  • the remaining space between the rear of the tabs 55 and the bearing face 57 of the contactor 32 is occupied by a sealing pad 58 made of elastomer capable of absorbing dimensional variations.
  • the or tongues of the extension are replaced by a yoke in the form of two elastic tabs provided with two aligned orifices for receiving the pivot axis advantageously integrated with the lever.
  • the launcher 30 is slidably mounted on the output shaft 43, and comprises a drive gear 50, a driver 51 actuated by the control lever 41 pivoting, and a free wheel 52 interposed axially between the driver 51 and the pinion 50.
  • the driver 51 is internally provided with helical grooves in complementary engagement with external helical teeth carried by the output shaft 43.
  • the launcher 30 is thus driven by a helical movement when it is moved by the lever 41 against the stop 53 to come, via its pinion 50, in a known manner, with the ring gear start of the flywheel of the combustion engine to start (not shown).
  • the freewheel device 52 is provided with cylindrical rollers subjected to the action of springs in an annular cage delimited between two coaxial cylindrical surfaces integral with the driver 51 and the pinion 50. This cage is substantially sealed, and prevents the introduction into the freewheel device 52, of fatty substances or particles from the environment outside the starter.
  • the cage is delimited by an outer cylindrical surface belonging to a coupling piece of the pinion 50 to the driver 51 by means of a mechanical link with freewheeling.
  • the object of the invention is to provide a starter that overcomes the aforementioned drawbacks, protecting the friction clutch launcher freewheel device against the intrusion of any harmful pollution at startup.
  • the starter according to the invention is characterized in that the coupling piece and / or one of the sprocket-drive elements comprise protection means inhibiting the migration of pollutants from the starter output shaft to the sprocket. friction surfaces of the clutch.
  • the protection means advantageously comprise baffles and / or seals arranged at at least one input of the gap in communication with the friction surfaces.
  • protection means are also provided that inhibit the migration of pollutants from outside said sprocket-drive element to the friction surfaces of the clutch.
  • the pinion comprises a bushing mounted internally on a bearing and the coupling piece is connected by a connecting portion, for example globally, to the pinion.
  • a first baffle may be arranged between the driver and the coupling piece at the pinion bearing to prevent the entry of pollutants from the shaft.
  • a closure cap connects the coupling piece to the pinion, or vice versa.
  • a second baffle may also be arranged between the driver and the closure cap to prevent the introduction of pollutants from the environment inside the support.
  • the hood has a wing for this purpose end bearing supported in a groove of the trainer, and serving as a stop stop to the friction clutch.
  • the groove of the second baffle is interposed between the lining and a first front wall of a liner serving as support for the fork of the control lever.
  • a bead is provided in the liner to secure the second bearing wall parallel to the first wall.
  • the protection means may also include dynamic seals rotating in areas where polluted substances may enter.
  • the friction lining may thus be provided with a first seal and / or a second seal interposed respectively with the coupling piece and the cover. These seals can be overmoulded or snapped onto the liner. Alternatively, an annular scraper seal is housed coaxially between the coupling portion and the output shaft at the inner end of the bearing.
  • Figure 1 is an axial sectional view of a known starter according to the prior art
  • Figure 2 shows a sectional view of a first embodiment of a launcher according to the invention
  • - Figures 3 to 6 are identical views of Figure 2 of different embodiments of the launcher
  • Figure 7 shows a half-sectional view of a seventh embodiment of the invention
  • Figure 8 is a partial view on a larger scale of the embodiment of Figure 7
  • - Figure 9 is a partial view of the cover of Figure 7 according to the arrow 9 of this figure
  • FIG. 10 is a perspective view of the cover of FIG. 7.
  • the launcher 100 is intended to be mounted in place of the launcher 30 of FIG. 1 so that the launcher axis 100 is the axis 14 of FIG. 1 and that the shaft output 43 of the starter is the motor shaft of the launcher to drive it in rotation when the electric motor of the starter is electrically powered.
  • the shaft 43 passes through the launcher 100, which has an internal passage to do so that the launcher is centrally hollow.
  • This launcher 100 has within it, between its pinion 50 and its driver 51, a gap 13 described below.
  • the driver 51 is also equipped externally at the rear of a groove 104 for receiving the fork of the control lever, and at the front of a packing 105 of friction or friction of convex shape, here of frustoconical shape .
  • This lining 105 is based on plastic material advantageously loaded to obtain the desired coefficient of friction with low wear.
  • plastic material advantageously loaded to obtain the desired coefficient of friction with low wear.
  • thermosetting resin that is alternatively of the thermoplastic type.
  • the liner is for example of the type described in EP-A-816707.
  • the liner 105 is anchored in an annular housing 106 of the driver 51, and has at its outer periphery a second convex friction surface 102 cooperating in a complementary manner and coaxial with the first friction surface 107 to form a frustoconical friction clutch here. constituting a freewheel mechanical connection between the pinion 50 and the driver 51 via the coupling piece 101.
  • non-visible grooves are formed in the friction surface 102.
  • a radial portion 111 joins the skirt 108 to a tubular support sleeve 109 of the pinion 50 to form the coupling piece 101 in the form of a bell.
  • the tubular sleeve 109 belongs to the pinion 50 and carries the projecting teeth of the pinion 50 at its radially projecting outer periphery.
  • This socket 109 is axially oriented relative to the axis of the launcher.
  • This bushing 109 constitutes an axial extension of the skirt 108, and is mounted internally on a cylindrical bushing 110 coaxially traversed by the output shaft of the starter.
  • the radial portion 111 of the skirt 108 is separated from the lining 105 and the front end 112 of the driver 51 by an axial gap 113, which is in communication on the one hand at its outer periphery with the zone of clutching the two friction surfaces 102, 107, and secondly at its inner periphery with the internal passage of the launcher 100 dedicated to the passage of the output shaft of the starter.
  • the entry of the gap 113 constituted by the inner periphery thereof, is therefore in communication with the internal passage of the launcher 100.
  • This axial gap 113 therefore intervenes between the driver 51 and the pinion 50, the coupling piece alternatively can be secured to the driver.
  • the radial portion 111 is here a connecting part of the skirt to the pinion
  • the coupling piece 101 of the pinion 50 constitutes here a first subset SE1, connected to the second subset SE2 of the driver 51 by a cover 114 closing.
  • the latter is fixed on a radial projection 115 of the skirt 108, for example by crimping or welding, and is provided with an end flange 116 forming a stop for the lining 105 when the clutch is in the disengaged position.
  • the wing 116 is separated from the liner 105 by a slight axial clearance when the friction surfaces 102, 107 are engaged in the engaged position.
  • the cover 114 is here pressed sheet.
  • a first baffle 117 is arranged in the embodiment of Figure 2 between the driver 51 and the coupling piece 101 at the pad 110 and the end end 112 of the driver 51 having above a central bore 119 for passage of the output shaft of the starter. More specifically in this embodiment the pad 110 is extended by a flared extension 118 projecting axially relative to the radial portion 111 (the connecting portion) of the coupling piece 101, and partially covering the bore 119 of the coach 51 with interposition of a small radial clearance. The extension 118 is directed here to the driver 51.
  • this first baffle 117 forming a deflector, blocks the entry of the gap 113, and stops the progression of the pollutants to the friction surfaces 102, 107 of the conical clutch.
  • the flared portion of the extension 118 of the pad 110 makes it possible to adjust the size of the radial clearance between the bore 119 and the edge of the pad, while ensuring the axial immobilization of the latter.
  • the driver 51 is advantageously made of plastic, while the one-piece assembly 50, 111, 108 is advantageously made of sintered material, the sintered material of the skirt advantageously being different from that of the pinion to have the required frictional qualities.
  • the coupling piece 101 is attached to the pinion 50 for example by crimping.
  • 113 axial is formed by a first protrusion 120 directed towards the driver and projecting axially from the radial portion 111 of the coupling piece 101 partially covering the bore 119 of the coach 51.
  • a second axial protuberance 121 belonging to the driver 51 and directed towards the pinion 50, here protrudes from the front end 112 of the driver 51 opposite a groove 122 of complementary shape provided in the radial portion 111 of the skirt 108.
  • the protuberance 121 extends outside the protuberance 120.
  • the coupling piece and / or one of the gear-drive elements comprises protection means inhibiting the migration of pollutants from the output shaft of the starter to the friction surfaces of the clutch, knowing that the coupling piece is integral with the one of the sprocket-coach elements.
  • the launcher comprises the first baffle 117, like that of FIG. 2, and in addition a second baffle 123 offset axially with respect to the skirt 108 and made between the driver 51 and the cover 114 to slow or stop the progression of polluting substances coming from the open space of the support.
  • the wing 116 of the cowl 114 is mounted in a groove 124 of the driver 51, which is formed between the lining 105 and a first transverse wall 125, of transverse orientation, of a sleeve 126, here cylindrical, serving as support to the fork of the control lever.
  • the liner 126 is advantageously of stamped sheet metal, also serving to improve the friction conditions with the control lever here in plastic material, advantageously reinforced with fibers, and to shrink the fluted end of the driver 51, advantageously made of plastic material.
  • a bead 127 is provided in the sheet of the liner 126 to wedge the second support wall 128 of the control lever. This wall 128 is of transverse orientation.
  • An elastic washer 129 for example of the type corrugated, is interposed between the gasket 105 and the wing 116 of the cover 114 to create a clamping effect on the friction surfaces 102, 107.
  • the presence of the two baffles 117, 123 on either side of the friction surfaces 102 , 107 prevents any entry of foreign substances into the conical clutch of the freewheel of the launcher.
  • the axial clearance with respect to the end face 125 of the groove 124 on the spline side 103, must be sufficient to avoid contact with the flange 116 of the cover 114, regardless of dimensional tolerances of manufacture, and the degree of wear of the freewheel.
  • a second sealing gasket 131 may be located between the gasket 105 and the closure cap 114 to stop the polluted substances present at the door. inside the support.
  • This radial portion 111 is alternately inclined at its base (see Figure 7) so that it is in all cases globally radial.
  • seals 130, 131 are made of elastic material, for example elastomeric material.
  • the load exerted by the seal 131 is advantageously greater than that exerted by the seal 130 to create a clamping effect between the friction surfaces of the clutch.
  • the seals 130, 131 may be overmoulded or snapped onto the lining 105, the driver 51 or the coupling piece 101 of the pinion 50.
  • the shape of the seals 130, 131 and their mechanical properties are chosen to ensure that they come into contact with each other. facing surface, irrespective of the degree of wear of the 105.
  • the seals 130, 131 are preferably of the lip type, which are pressed against the facing surface by the centrifugal force during operation of the launcher. Other rotating joints can of course be used to seal the friction clutch.
  • an annular scraper seal 132 is housed in the internal passage of the launcher 100 between the coupling piece 101 and the output shaft 43 at the inner end of the pad 110.
  • the scraper seal 132 coaxially surrounds the shaft 43 and stops the progression of the pollutants from the bushing 110.
  • the axial retention of the wiper seal 132 can be performed either by insertion into a groove of the radial portion 111, or by gluing or overmolding in the sleeve 109 of the pinion 50, or in the shoulder end of the pad 110.
  • the pinion 50 is provided to be integrated with the launcher inside the support 16 open locally for the passage of the starting ring gear of the combustion engine of the vehicle (see Figure 1).
  • the pinion 50 could be an outgoing pinion arranged outside the support as shown in the document FR-A-2745855.
  • the friction free wheel remains in this case inside the support, and is also protected against polluting soils, coming for example from the reducer or the electric motor, by the aforementioned baffles or seals.
  • the invention also applies to a starter without a speed reducer between the electric motor 11 and the launcher 51 so that the output shaft of the starter is the shaft 24 of the electric motor.
  • the collector 23 of the electric motor can be indifferently radial or axial.
  • the switch 32 may not extend above the electric motor.
  • the contactor can be deported and extend to the rear of the electric motor 11 as described in document FR A 2,843,427.
  • the contactor extends to the front of the electric motor.
  • the launcher plays the role of the mobile core and advantageously comprises a cylindrical outer surface skirt defining an air gap with the support of the coil. The movement of the launcher is then controlled by a control means of the electromagnetic type, the material of the skirt and the coach being selected accordingly.
  • the assembly is advantageously carried out without a hood.
  • the assembly is carried out with an elastic washer engaged with the inner periphery of the skirt for action on the friction lining 105.
  • elastic washers are described in document WO 03/002870 to which reference will be made for more details. (see for example Figures 3 to 5 and Figures 9 and 10).
  • the skirt 108 may be integral with the driver and the convex friction surface be integral with the pinion as can be seen in FIGS. 5 and 6 of WO 03/002870, given that the skirt with its radial portion may be of only holding or be reported on the element which it is secured for example by welding or crimping, as shown in Figures 8 and 11 of the aforementioned document.
  • the coupling piece is thus secured to the driver or the pinion and the surface access gap 113, 107 is delimited by a generally radial portion of the coupling piece and the adjacent end face of the coupling member. coach or pinion following the piece which is integral with the coupling piece.
  • the connecting portion 111 of the coupling piece to the pinion or the coach as appropriate is inclined.
  • the trainer is a metal variant or sintered material.
  • the friction lining may belong to the skirt.
  • the skirt and the coach can be equipped with a friction lining according to the applications.
  • the spring washer 129 of Figure 4 can be integrated in the cover 114 as in Figure 6 of WO 03/002870 or as in Figures 7 to 10 and to reduce the number of parts.
  • first protrusion 120 and a second axial protrusion projecting from the front end of the driver 51.
  • This second protrusion 221 is more tapered. It is inclined in the direction of the axis 14.
  • the complementary groove 222, in which the protrusion 221, is delimited by a generally axially oriented flank, a transversely inclined flank and a rounded bottom connecting the two flanks.
  • the friction lining 105 is here, in the aforementioned manner, based on a plastic material, for example based on thermosetting resin provided with fillers, such as glass, to have the required coefficient of friction.
  • This liner is linked by shape cooperation to the driver 51.
  • the liner 105 here has, according to a characteristic of the recesses and passages 151 (FIGS. 7 and 8) in which the driver 51 is injected by injection, here pastically advantageously reinforced with fibers,
  • the driver 51 is thus well anchored by shape cooperation to the liner 105 by the overmoulding technique for economically forming a driver assembly 51 cap 105 captive, manipulable and transportable.
  • This solution is reliable and simpler than the bonding technique and applies to all friction clutch solutions with or without the protective means of the invention.
  • FIGS. 2 to 6 there are also recesses and passages for injection anchoring of the driver 51 to the trim 105. Separate pads may be formed by slots in the front of the driver.
  • the cover 114 of Figure 7 is fixed on the projection 115, here radial, of the skirt 108 by snapping.
  • This cover has for this purpose at its free end claws 300 circumferentially separated from one another by slots 301 blind.
  • Each claw 300 is provided with a depression 302 adapted to cooperate with the front face 303 of the projection 115, here of annular shape.
  • the claws are connected to an axially oriented annular portion 304 of the cap here in contact with the outer periphery of the projection 115.
  • This portion 304 is extended by an annular flange 305 of transverse orientation directed towards the axis 14 and serving as support to the rear face of the projection 115.
  • this flange is extended by a housing 307 for an O-ring seal 306 sealing between the friction surfaces 102 and 107.
  • This seal is mounted instead the seal 131 of Figure 5 and intervenes between the projection 115 and the seal to close the contact area between the surfaces 107, 102.
  • the lining 105 has at the rear a projecting heel 205, here of axial orientation, on the rear end of which bears a washer 231 of transverse orientation, that has the cover 114 at its inner periphery.
  • This inner washer 231 is connected by arms 229 to another washer 230 of transverse orientation belonging to the hood 114.
  • This washer 230 is the equivalent of the flange 116 of FIG. 2 and thus serves as a rear stop for the lining 105.
  • the lining 105 has a transverse shoulder 309 at the rear.
  • the arms 229 are elastic and have a sinuous shape.
  • the starter is a starter for a combustion engine, also called a thermal engine, of a motor vehicle, such as a light or heavy vehicle, or a boat.
  • the invention applies, of course, in the case where the combustion engine is stationary and serves for example to drive at least one power take-off.
  • the presence of the pad 110 is not mandatory.

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Abstract

Un démarreur comporte, un arbre de sortie (43), un lanceur comprenant un entraîneur (51), nue pièce d’attelage (101) du pignon (50) à l’entraîneur (51) par l’intermédiaire d’une roule libre conformée selon un embrayage à friction, lequel comporte une première surface de friction (107) portée par une jupe (108) solidaire du pignon (50), et une deuxième surface de friction (102) solidaire de l’entraîneur (51), la pièce d’attelage (101) et/ou l’un des éléments entraîneur (51)-pignon (50) comportant des chicanes (117, 123) ou des joints inhibant la migration de substances polluantes en provenance de l’arbre (43) vers les surfaces de friction (102, 107). Application: démarreur pour véhicule automobile.

Description

Démarreur de moteur à combustion équipé d'un lanceur à roue libre par friction
Domaine technique de l'invention
L'invention est relative à un démarreur pour un moteur à combustion doté d'un volant à couronne dentée de démarrage, notamment de véhicule automobile, comprenant un arbre de sortie doté de cannelures, un lanceur doté d'un pignon, un moteur électrique pour entraîner en rotation l'arbre de sortie accouplé au lanceur monté à coulissement axial sur l'arbre de sortie entre une position arrière de repos, et une position avant d'engrènement du pignon du lanceur avec la couronne dentée de démarrage du volant du moteur à combustion, ledit lanceur comprenant : - un entraîneur piloté par un moyen de commande, tel qu'un levier de commande, entre les positions arrière et avant, et équipé de cannelures d'entraînement en prise avec des cannelures complémentaires de l'arbre de sortie,
- une pièce d'attelage du pignon à l'entraîneur par l'intermédiaire d'une liaison mécanique à roue libre conformée selon un embrayage à friction, comportant une première surface de friction portée par une jupe solidaire de l'un des éléments pignon-entraîneur, et une deuxième surface de friction solidaire de l'autre des éléments entraîneur-pignon.
Etat de la technique
En référence à la figure 1 , le démarreur 10 comporte un moteur électrique 11 doté d'un stator 12 et d'un rotor 13 montés de manière coaxiale, le stator 12 entourant le rotor 13, lequel est monté tournant autour d'un axe 14 à l'intérieur d'une culasse 15 appartenant au moteur électrique. Cette culasse 15 est solidaire du support 16 du démarreur, destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule automobile, et est fermée à l'arrière par un palier arrière 28.
Le stator 12 est solidaire de la culasse 15 et comporte par exemple des aimants permanents ou un bobinage inducteur 17, dit bobinage statorique, comportant deux paires d'enroulements 18, qui sont enroulés chacun autour d'une masse polaire 19 solidaire de la culasse 15. Les masses polaires 19 sont fixées à l'aide de vis 20 à la culasse 15 comme décrit dans le document FR-A- 2 611 096
(figure 1). Chaque enroulement 18 est composé d'un conducteur continu enroulé autour de la masse polaire 19 dans le sens de son épaisseur de manière à former des spires jointives concentriques de diamètre croissant comme mieux visible dans les figures 2 à 5 du document EP A 749 194. L'axe de chaque enroulement 18 est radial par rapport à l'axe 14 du rotor 13, lequel constitue l'axe de rotation du moteur électrique 11 , plus précisément de l'arbre de transmission de mouvement 24, que comporte le moteur 11. Cet arbre 24 est appelé arbre du moteur électrique 11.
En variante le bobinage statorique comporte des enroulements montés dans des encoches que comporte un corps de stator en forme de paquet de tôles remplaçant les masses polaires
Le rotor 13 est solidaire cet arbre 24 et comporte un paquet de tôles, ici emmanché à force à sa périphérie interne sur l'arbre 24 cannelé à cet effet. Les tôles sont dotées à leur périphérie externe de rainures, ici axiales, pour le montage de conducteurs 21 électriques en forme d'épingles. Ces conducteurs 21 sont reliés entre eux pour former un bobinage rotorique, constituant un bobinage induit, en liaison avec des lames 22 conductrices appartenant à un collecteur 23 solidaire de l'arbre 24 du moteur électrique 11. En variante le bobinage rotorique est constitué de plusieurs enroulements de fils continus Des balais 25 frottent sur les lames 22 collectrices du collecteur 23 pour alimenter le bobinage rotorique. Les balais 25 appartiennent à un porte balais 26 équipé de cages de guidage et de réception des balais, lesquels sont sollicités en direction des lames 22 collectrices par des ressorts 27. Le porte- balais 26 est solidaire du palier arrière 28 présentant dans sa partie centrale un logement pour le montage ici d'un roulement à aiguilles 29. Le palier 28 sert au montage à rotation de l'extrémité arrière de l'arbre 24 du moteur électrique 11. L'axe de cet arbre 24 est confondu avec l'axe 14 du rotor 13, et avec l'axe d'un l'arbre de sortie 43, constituant l'arbre d'un lanceur 30. Le palier 28 arrière sert de centreur à l'extrémité arrière de la culasse 15, et est relié par des tirants 31 au support 16 du démarreur 10.
La culasse 15 du moteur 11 est ainsi prise en sandwich entre le support 16, conformé pour former un pallier avant pour l'arbre de sortie 43, et le palier arrière 28.
Le démarreur 10 comporte également un contacteur 32 électromagnétique s'étendant parallèlement au moteur électrique 11 en étant implanté radialement au-dessus de celui-ci. Le contacteur 32 présente une cuve 33 portée par le support 16, et équipée d'une bobine B d'excitation dotée d'au moins un enroulement. La cuve 33 est fermée à l'avant par un capot 34 en matière électriquement isolante. La fixation du capot 34 est réalisée par rabattement de matière de l'extrémité libre de la cuve 33. Un épaulement de la cuve 33 permet d'assurer le calage axial d'un noyau fixe 35, lequel est calé axialement dans l'autre sens par le capot 34 portant des bornes 36, 37 d'alimentation électrique.
Les bornes 36, 37 sont conformées pour former chacune un contact fixe 38 à l'intérieur du capot 34. L'une des bornes 36 est destinée à être reliée à la borne positive de la batterie, l'autre 37 est connectée par l'intermédiaire d'un câble 39 à l'entrée du bobinage inducteur 17 du stator et aux balais 25 de polarités positives. Lors de l'excitation de la bobine B, un noyau mobile 40 est attiré par attraction magnétique en direction du noyau fixe 35 pour provoquer simultanément la fermeture des contacts du contacteur 32, et l'actionnement d'un levier 41 de commande du lanceur 30 pour piloter le déplacement de celui- ci entre sa position arrière de repos (figure 1) et sa position avant d'engrènement avec une couronne dentée de démarrage liée en rotation, éventuellement de manière élastique, avec le volant du moteur à combustion du véhicule automobile.
Lors de son déplacement le noyau 40, après rattrapage d'un jeu axial, agit sur un tige de commande (non référencée) guidée par le noyau fixe 35 et portant un contact mobile avec intervention de ressorts non référencés. Lorsque le contact mobile vient en contact avec les contacts fixes 38 du contacteur 32 (contacts 38 fermés) le moteur électrique 11 est alimenté électriquement via les bornes 36,37 en sorte que l'arbre 24 tourne et entraîne ici un arbre de sortie 43.
L'axe 14 est également l'axe des arbres 24, 43. L'arbre 43 est configuré pour être entraîné en rotation par l'arbre 24 et donc le moteur électrique 11.
Plus précisément l'arbre de sortie 43 est monté dans un palier 42 avant du support 16, constitué à titre d'exemple par un roulement à aiguille. L'extrémité arrière de l'arbre de sortie 43 présente, comme décrit dans le document FR-A- 2787833, un évidement pour l'agencement d'un palier lisse 44 servant au montage à rotation de l'extrémité avant de l'arbre 24 du moteur électrique 11. Cette extrémité avant est configurée pour former un pignon solaire 49 appartenant à un train épicycloïdal constituant un réducteur de vitesses 45 à engrenages, lequel est interposé entre l'arbre de sortie 43 et l'arbre 24 du moteur électrique 11.
Le réducteur de vitesse 45 comporte une couronne 46 cylindrique immobilisée en rotation et ayant une jupe annulaire dentée intérieurement. Les dents 48 de la couronne 46 ont une orientation axiale, et engrènent avec des pignons satellites 47 montés à rotation autour d'axes portés par un plateau transversal solidaire de l'extrémité arrière de l'arbre 43 du lanceur 30. La couronne 46 est une pièce moulée, de préférence en matière thermoplastique rigide.
Le levier de commande 41 est accouplé par son extrémité supérieure au noyau mobile 40 du contacteur 32, et comporte dans sa partie médiane un axe de pivotement 54, pouvant être intégré dans une extension de la couronne 46 dentée fixe du réducteur 45 de vitesse à engrenages. L'extension de la couronne 46 du réducteur 45 est constituée d'une ou de deux languettes 55 plates comprenant chacune un palier 56 semi-cylindrique destiné à recevoir l'axe de pivotement 54. L'espace restant entre l'arrière des languettes 55 et la face d'appui 57 du contacteur 32 est occupé par un plot d'étanchéité 58 en élastomère susceptible d'absorber les variations dimensionnelles.
En variante la ou les languettes de l'extension sont remplacées par une chape sous la forme de deux pattes élastiques munies de deux orifices alignés pour la réception de l'axe de pivotement intégré avantageusement au levier.
Le lanceur 30 est monté coulissant sur l'arbre de sortie 43, et comporte un pignon d'entraînement 50, un entraîneur 51 actionné par le levier de commande 41 pivotant, et une roue libre 52 intercalée axialement entre l'entraîneur 51 et le pignon 50. L'entraîneur 51 est doté intérieurement de cannelures hélicoïdales en prise de manière complémentaire avec des dentures hélicoïdales externes portées par l'arbre de sortie 43. Le lanceur 30 est ainsi animé d'un mouvement hélicoïdal lorsqu'il est déplacé par le levier 41 contre la butée 53 pour venir, par l'intermédiaire de son pignon 50, en prise, de manière connue, avec la couronne dentée de démarrage du volant du moteur à combustion à démarrer (non représenté).
Une telle couronne est visible par exemple à la figure 1 du document FR A 2827 915 (US A 2003/0131817). Dans la figure 1 , le dispositif à roue libre 52 est doté de galets cylindriques soumis à l'action de ressorts dans une cage annulaire délimitée entre deux surfaces cylindriques coaxiales solidaires de l'entraîneur 51 et du pignon 50. Cette cage est quasi étanche, et empêche l'introduction dans le dispositif à roue libre 52, de substances grasses ou de particules provenant de l'environnement extérieur au démarreur.
Plus précisément la cage est délimitée par une surface cylindrique externe appartenant à une pièce d'attelage du pignon 50 à l'entraîneur 51 par l'intermédiaire d'une liaison mécanique à roue libre.
Le problème est différent lorsque le dispositif à roue libre 52 à galets du lanceur de la figure 1 , c'est-à-dire la liaison mécanique à roue libre à galets intervenant entre le pignon et l'entraîneur, est remplacé par un dispositif à roue libre équipée d'un embrayage à friction pour atteler le pignon de démarrage à l'entraîneur. Un tel embrayage à friction est du type décrit dans les documents FR-A-2772433 (US A 6237 432) et FR-A-2826696 de la demanderesse. Il comporte deux surfaces complémentaires concave et convexe, par exemple tronconiques, coopérant par friction et respectivement solidaires du pignon et de l'entraîneur pour la transmission du couple de démarrage. L'embrayage est bloqué dans une position embrayée lorsque le moteur électrique du démarreur entraîne la couronne dentée de démarrage du moteur à combustion interne lors du démarrage, et est débloqué automatiquement en fin de démarrage lorsque la couronne dentée entraîne le pignon à une vitesse de rotation supérieure à celle de l'entraîneur.
L'intrusion de souillures entre les surfaces de friction, notamment des substances grasses ou des impuretés se trouvant à l'intérieur du support, peut néanmoins engendrer une réduction du coefficient de frottement dans la zone d'embrayage polluée. Ces souillures proviennent principalement de l'environnement extérieur au démarreur, et dans une moindre mesure du moteur électrique, notamment du réducteur de vitesse précité contenant de la graisse. Il en résulte un disfonctionnement du démarreur suite à l'apparition d'un effet de patinage de l'embrayage à friction. Le couple n'est plus transmis en totalité entre l'arbre de sortie du moteur électrique et le pignon, et le moteur thermique entraîné à une vitesse insuffisante, risque de ne pas démarrer.
Objet de l'invention
L'objet de l'invention consiste à réaliser un démarreur qui remédie aux inconvénients précités, en protégeant l'embrayage à friction du dispositif à roue libre du lanceur contre l'intrusion de toute pollution néfaste au démarrage.
Le démarreur selon l'invention est caractérisé en ce que la pièce d'attelage et/ou l'un des éléments entraîneur -pignon comportent des moyens de protection inhibant la migration de substances polluantes en provenance de l'arbre de sortie du démarreur vers les surfaces de friction de l'embrayage.
Le lanceur présentant en son sein, entre l'entraîneur et le pignon, un intervalle en communication avec les surfaces de friction, les moyens de protection comportent avantageusement des chicanes et/ou des joints d'étanchéité agencés à au moins une entrée de l'intervalle se trouvant en communication avec les surfaces de friction.
La présence de ces chicanes ou joints provoque l'obstruction de l'entrée vers l'intervalle présent entre l'entraîneur et le pignon, et arrête ou du moins réduit la progression vers les deux surfaces de friction de l'embrayage à friction, de tous les produits polluants (graisse, particules, souillures, etc..) issus du coussinet, de l'arbre, des cannelures d'entraînement, du réducteur, du moteur électrique et de l'extérieur du système.
Ainsi les deux surfaces de friction sont protégées en sorte que l'on évite un disfonctionnement par patinage entre les surfaces de friction et que l'on réduit les usures de ces surfaces de friction. La durée de vie du démarreur est donc augmentée et celui-ci est plus fiable car, du fait que l'on évite un disfonctionnement par patinage, le couple est transmis en totalité entre l'arbre de sortie et le pignon en sorte que le moteur à combustion interne du véhicule démarre.
Dans un mode de réalisation il est également prévu des moyens de protection inhibant la migration de substances polluantes en provenance de l'extérieur dudit l'élément entraîneur -pignon vers les surfaces de friction de l'embrayage.
Dans un mode de réalisation le pignon comporte une douille montée intérieurement sur un coussinet et la pièce d'attelage est reliée par une partie de liaison, par exemple globalement, au pignon.
Une première chicane peut être agencée entre l'entraîneur et la pièce d'attelage au niveau du coussinet du pignon pour éviter l'entrée de substances polluantes en provenance de l'arbre.
De préférence, cette chicane est formée par une extension évasée du coussinet faisant saillie de la partie de liaison de la pièce d'attelage en recouvrant partiellement l'alésage de l'entraîneur avec interposition d'un jeu radial de faible épaisseur. Selon une variante, cette première chicane peut également être formée par une première protubérance faisant saillie de la partie de liaison de la pièce d'attelage en recouvrant partiellement l'alésage de l'entraîneur. Une deuxième protubérance axiale peut faire saillie de l'extrémité frontale de l'entraîneur en regard d'une rainure annulaire de forme complémentaire prévue dans la partie de liaison de la jupe.
Dans un mode de réalisation un capot de fermeture relie la pièce d'attelage au pignon, ou vice versa.
Une deuxième chicane peut aussi être disposée entre l'entraîneur et le capot de fermeture pour éviter l'introduction de substances polluantes venant de l'environnement à l'intérieur du support. Le capot comporte à cet effet une aile d'extrémité prenant appui dans une gorge de l'entraîneur, et servant de butée d'arrêt à l'embrayage de friction. La gorge de la deuxième chicane est intercalée entre la garniture et une première paroi frontale d'une chemise servant d'appui à la fourchette du levier de commande. Un bourrelet est prévu dans la chemise pour assurer le coincement de la deuxième paroi d'appui parallèle à la première paroi.
Les moyens de protection peuvent aussi comporter des joints dynamiques tournant dans les zones où les substances polluées risquent de pénétrer.
La garniture de friction peut ainsi être dotée d'un premier joint et/ou d'un deuxième joint d'étanchéité intercalés respectivement avec la pièce d'attelage et le capot. Ces joints d'étanchéité peuvent être surmoulés ou encliquetés sur la garniture. Selon une variante, un joint racleur annulaire est logé coaxialement entre la partie d'attelage et l'arbre de sortie à l'extrémité interne du coussinet.
Toutes les caractéristiques précitées peuvent être considérées isolément ou en combinaison.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un démarreur connu selon l'art antérieur; la figure 2 montre une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un lanceur selon l'invention ; - les figures 3 à 6 sont des vues identiques de la figure 2 de différentes variantes de réalisation du lanceur ; la figure 7 montre une vue en demi-coupe d'un septième mode de réalisation de l'invention ; la figure 8 est une vue partielle à plus grande échelle du mode de réalisation de la figure 7 ; - la figure 9 est une vue partielle du capot de la figure 7 selon la flèche 9 de cette figure ; la figure 10 est une vue en perspective du capot de la figure 7.
Description détaillée de plusieurs modes de réalisation.
Sur la figure 2, le lanceur 100 selon l'invention est destiné à être monté à la place du lanceur 30 de la figure 1 en sorte que l'axe du lanceur 100 est l'axe 14 de la figure 1 et que l'arbre de sortie 43 du démarreur est l'arbre moteur du lanceur pour entraîner celui-ci en rotation lorsque le moteur électrique du démarreur est alimenté électriquement. L'arbre 43 traverse le lanceur 100, qui présente un passage interne pour ce faire en sorte que le lanceur est centralement creux. Ce lanceur 100 présente en son sein, entre son pignon 50 et son entraîneur 51 , un intervalle 13 décrit ci-après.
Plus précisément le pignon 50 et l'entraîneur 51 du lanceur 100, de forme annulaire, présentent chacun un alésage central pour passage de l'arbre de sortie 43. Ces alésages délimitent la périphérie interne de l'entraîneur et du pignon et appartient au passage interne du lanceur. L'intervalle 13 est en communication à sa périphérie interne, constituant l'entrée de l'intervalle, avec le passage interne du lanceur 100 et à sa périphérie externe avec les surfaces de friction 102, 107.
Le pignon 50 du lanceur 100 est solidarisé à une pièce d'attelage 101 dotée à sa périphérie externe d'une première surface de friction 107 concave, ici de forme tronconique. L'entraîneur 51 est équipé à sa périphérie interne de cannelures 103 hélicoïdales d'entraînement en prise avec les cannelures complémentaires ménagées à la périphérie externe de l'arbre moteur du lanceur constituant l'arbre de sortie du démarreur. Les cannelures 103 appartiennent à l'alésage central 119 de l'entraîneur, leur longueur dépendant des applications. A la figure 2 l'alésage 119 est lisse au niveau des surfaces de friction 102, 107.
L'entraîneur 51 est équipé également extérieurement à l'arrière d'une gorge 104 de réception de la fourchette du levier de commande, et à l'avant d'une garniture 105 de friction ou de frottement de forme convexe, ici de forme tronconique.
Cette garniture 105 est à base de matière plastique avantageusement chargée pour obtenir le coefficient de frottement souhaité avec des usures faibles. On peut par exemple utiliser avantageusement une résine thermodurcissable en variante du type thermoplastique. La garniture est par exemple du type décrit dans le document EP-A-816707.
La garniture 105 est ancrée dans un logement 106 annulaire de l'entraîneur 51 , et comporte à sa périphérie externe une deuxième surface de friction convexe 102 coopérant de manière complémentaire et coaxiale avec la première surface de friction 107 pour former un embrayage à friction ici tronconique constituant une liaison mécanique à roue libre entre le pignon 50 et l'entraîneur 51 via la pièce d'attelage 101. Avantageusement des rainures non visibles sont réalisées dans la surface de friction 102.
La première surface de friction 107 est portée par la périphérie interne d'une jupe 108 solidaire du pignon 50 et décalée axialement par rapport à ce pignon 50. Cette première surface 107 est formée dans la figure 2 directement par la périphérie interne de la jupe 108. En variante cette première surface 107 est formée par la périphérie interne d'un garniture de friction analogue à la garniture 105, la dite garniture étant fixé sur la périphérie interne de la jupe 108 par exemple par collage. La jupe s'étend à l'extérieur du pignon 50.
Une partie radiale 111 , d'orientation transversale par rapport à l'axe du lanceur 100, réunie la jupe 108 à une douille 109 tubulaire de support du pignon 50 pour former la pièce d'attelage 101 en forme de cloche. Plus précisément la douille 109 tubulaire appartient au pignon 50 et porte à sa périphérie externe en saillie radiale les dents saillantes de ce du pignon 50. Cette douille 109 est d'orientation axiale par rapport à l'axe du lanceur. Cette douille 109, constitue un prolongement axial de la jupe 108, et est montée intérieurement sur un coussinet 110 cylindrique traversé coaxialement par l'arbre de sortie du démarreur. La partie radiale 111 de la jupe 108 est séparée de la garniture 105 et de l'extrémité frontale 112 de l'entraîneur 51 par un intervalle 113 axial, lequel se trouve en communication d'une part à sa périphérie externe avec la zone d'embrayage des deux surfaces de friction 102, 107, et d'autre part à sa périphérie interne avec le passage interne du lanceur 100 dédiée au passage de l'arbre de sortie du démarreur. L'entrée de l'intervalle 113, constituée par la périphérie interne de celui-ci, est donc en communication avec le passage interne du lanceur 100.
Cet intervalle axial 113 intervient donc entre l'entraîneur 51 et le pignon 50, la pièce d'attelage en variante pouvant être solidaire de l'entraîneur. La partie radiale 111 est ici une partie de liaison de la jupe au pignon
La pièce d'attelage 101 du pignon 50 constitue ici un premier sous-ensemble SE1 , relié au deuxième sous-ensemble SE2 de l'entraîneur 51 par un capot 114 de fermeture. Ce dernier est fixé sur une saillie 115 radiale de la jupe 108, par exemple par sertissage ou soudage, et est doté d'une aile 116 d'extrémité formant une butée d'arrêt pour la garniture 105 lorsque l'embrayage est en position débrayée. L'aile 116 est séparée de la garniture 105 par un léger jeu axial lorsque les surfaces de friction 102, 107 sont en engagement dans la position embrayée. Le capot 114 est ici en tôle emboutie. Pour rendre le démarreur plus fiable et éviter l'introduction de produits polluants provenant notamment du passage de l'arbre de sortie 43 de la figure 1 , une première chicane 117 est agencée dans le mode de réalisation de la figure 2 entre l'entraîneur 51 et la pièce d'attelage 101 au niveau du coussinet 110 et de l'extrémité frontale 112 de l'entraîneur 51 présentant de manière précitée un alésage central 119 pour passage de l'arbre de sortie du démarreur. Plus précisément dans ce mode de réalisation le coussinet 110 est prolongé par une extension 118 évasée faisant saillie axialement par rapport à la partie radiale 111 (la partie de liaison) de la pièce d'attelage 101 , et recouvrant partiellement l'alésage 119 de l'entraîneur 51 avec interposition d'un faible jeu radial. L'extension 118 est dirigée ici vers l'entraîneur 51. La présence de cette première chicane 117, formant déflecteur, bouche l'entrée de l'intervalle 113, et arrête la progression des produits polluants vers les surfaces de friction 102, 107 de l'embrayage conique. La partie évasée de l'extension 118 du coussinet 110 permet d'ajuster la taille du jeu radial entre l'alésage 119 et le bord du coussinet, tout en assurant l'immobilisation axiale de ce dernier.
L'entraîneur 51 est avantageusement en matière plastique, tandis que l'ensemble monobloc 50, 111 , 108 est avantageusement en matériau fritte, le matériau fritte de la jupe étant avantageusement différent de celui du pignon pour avoir les qualités de frottement requise. En variante la pièce d'attelage 101 est rapportée sur le pignon 50 par exemple par sertissage.
En référence aux variantes de réalisation représentées aux figures suivantes, les mêmes numéros de repères seront utilisés pour désigner des pièces identiques ou similaires à celles du lanceur de la figure 2.
Selon le lanceur de la figure 3, la première chicane 117 à l'entrée de l'intervalle
113 axial est formée par une première protubérance 120 dirigée vers l'entraîneur et faisant saillie axialement de la partie radiale 111 de la pièce d'attelage 101 en recouvrant partiellement l'alésage 119 de l'entraîneur 51. Une deuxième protubérance 121 axiale, appartenant à l'entraîneur 51 et dirigée vers le pignon 50, fait ici saillie de l'extrémité frontale 112 de l'entraîneur 51 en regard d'une rainure 122 annulaire de forme complémentaire prévue dans la partie radiale 111 de la jupe 108. La protubérance 121 s'étend à l'extérieur de la protubérance 120.
L'extension 118 axiale du coussinet 110 est alors superflue. Les deux protubérances 120, 121 de la première chicane 117 stoppent également l'introduction de produits polluants issus du passage de l'arbre de sortie vers les surfaces de friction 102, 107. D'une manière générale la pièce d'attelage et/ou l'un des éléments entraîneur - pignon comportent des moyens de protection inhibant la migration de substances polluantes en provenance de l'arbre de sortie du démarreur vers les surfaces de friction de l'embrayage, sachant que la pièce d'attelage est solidaire de l'un des éléments pignon-entraîneur.
Sur la figure 4, le lanceur comporte la première chicane 117 comme celle de la figure 2, et en plus une deuxième chicane 123 décalée axialement par rapport à la jupe 108 et réalisée entre l'entraîneur 51 et le capot 114 pour ralentir ou stopper la progression des substances polluantes venant de l'espace ouvert du support. L'aile 116 du capot 114 est montée dans une gorge 124 de l'entraîneur 51 , laquelle est ménagée entre la garniture 105 et une première paroi frontale 125, d'orientation transversale, d'une chemise 126, ici cylindrique, servant d'appui à la fourchette du levier de commande. La chemise 126 est avantageusement en tôle emboutie servant par ailleurs à améliorer les conditions de frottement avec le levier de commande ici en matière plastique avantageusement renforcé par des fibres, et à fretter l'extrémité cannelée de l'entraîneur 51 , avantageusement en matière plastique.
Un bourrelet 127 est prévu dans la tôle de la chemise 126 pour coincer la deuxième paroi 128 d'appui du levier de commande. Cette paroi 128 est d'orientation transversale. Une rondelle élastique 129, par exemple du type ondulé, est intercalée entre la garniture 105 et l'aile 116 du capot 114 pour créer un effet de serrage sur les surfaces de friction 102, 107. La présence des deux chicanes 117, 123 de part et d'autre des surfaces de friction 102, 107 empêche toute entrée de substances étrangères à l'intérieur de l'embrayage conique de la roue libre du lanceur. Le jeu axial par rapport à la face frontale 125 de la gorge 124 du côté cannelures 103, doit être suffisant pour éviter tout contact avec l'aile 116 du capot 114, indépendamment des tolérances dimensionnelles de fabrication, et le degré d'usure de la roue libre.
Pour protéger les surfaces de friction 102, 107 de l'embrayage de la roue libre, il est également possible d'interposer un joint dynamique tournant dans les zones où les substances polluées sont susceptibles de pénétrer.
En référence à la figure 5, en plus de la première chicane 117 au niveau du coussinet 110, on prévoit dans l'intervalle 113 axial, un premier joint 130 d'étanchéité entre la partie radiale 111 de la pièce d'attelage 101 et la garniture
105 de l'entraîneur 51 pour stopper la progression des substances polluées provenant du coussinet 110 ou des cannelures 103. Un deuxième joint 131 d'étanchéité peut être situé entre la garniture 105 et le capot 114 de fermeture pour arrêter les substances polluées présentes à l'intérieur du support.
Cette partie radiale 111 est en variante inclinée à sa base (voir figure 7) en sorte qu'elle est dans tous les cas globalement radiale.
Ces joints 130, 131 sont en matière élastique par exemple en matériau élastomère. La charge exercée par le joint 131 est avantageusement supérieure à celle exercée par le joint 130 pour créer un effet de serrage entre les surfaces de friction de l'embrayage.
Les joints 130, 131 peuvent être surmoulés ou encliquetés sur la garniture 105, l'entraîneur 51 ou la pièce d'attelage 101 du pignon 50. La forme des joints 130, 131 et leurs propriétés mécaniques sont choisies pour garantir la venue en contact avec la surface en regard, indépendamment du degré d'usure de la garniture 105. Les joints 130, 131 sont de préférence du type à lèvres, lesquelles sont plaquées contre la surface en regard par la force centrifuge lors du fonctionnement du lanceur. D'autres joints tournants peuvent bien entendu être utilisés pour assurer l'étanchéité de l'embrayage à friction.
Sur la figure 6, un joint racleur 132 annulaire est logé dans le passage interne du lanceur 100 entre la pièce d'attelage 101 et l'arbre de sortie 43 à l'extrémité interne du coussinet 110. Le joint racleur 132 entoure coaxialement l'arbre 43 et permet de stopper la progression des substances polluantes provenant du coussinet 110. Le maintien axial du joint racleur 132 peut s'effectuer soit par insertion dans une gorge de la partie radiale 111 , soit par collage ou surmoulage dans la douille 109 du pignon 50, ou dans l'extrémité épaulée du coussinet 110.
Dans les exemples précités, le pignon 50 est prévu pour être intégré avec le lanceur à l'intérieur du support 16 ouvert localement pour le passage de la couronne dentée de démarrage du moteur à combustion du véhicule (voir figure 1).
En variante, le pignon 50 pourrait être un pignon sortant agencé à l'extérieur du support comme illustré dans le document FR-A-2745855. La roue libre à friction reste dans ce cas à l'intérieur du support, et est également protégée contre les souillures polluantes, venant par exemple du réducteur ou du moteur électrique, par les chicanes ou joints précitées.
L'invention s'applique également à un démarreur sans réducteur de vitesse entre le moteur électrique 11 et le lanceur 51 en sorte que l'arbre de sortie du démarreur est l'arbre 24 du moteur électrique. Le collecteur 23 du moteur électrique peut être indifféremment radial ou axial. De même le contacteur 32 peut ne pas s'étendre au dessus du moteur électrique. Par exemple le contacteur peut être déporté et s'étendre à l'arrière du moteur électrique 11 comme décrit dans le document FR A 2 843 427. En variante le contacteur s'étend à l'avant du moteur électrique. Dans ce cas le lanceur joue le rôle du noyau mobile et comporte avantageusement une jupe à surface externe cylindrique définissant un entrefer avec le support de la bobine. Le déplacement du lanceur est alors piloté par un moyen de commande du type électromagnétique, la matière de la jupe et de l'entraîneur étant choisit en conséquence. L'assemblage est dans ce cas avantageusement réalisé sans capot. Par exemple on réalise l'assemblage avec une rondelle élastique en prise avec la périphérie interne de la jupe pour action sur la garniture de friction 105. De telles rondelles élastiques sont décrites dans le document WO 03/002870 auquel on se reportera pour plus de précisions (voir par exemple figures 3 à 5 et figure 9 et 10).
Toutes les combinaisons sont possibles.
Ainsi on peut inverser les structures. Par exemple la jupe 108 peut être solidaire de l'entraîneur et la surface de friction convexe être solidaire du pignon comme visible dans les figures 5 et 6 du document WO 03/002870, sachant que la jupe avec sa partie radiale peut être d'un seul tenant ou être rapportée sur l'élément dont elle est solidaire par exemple par soudage ou sertissage, comme visible dans les figures 8 et 11 du document précité. La pièce d'attelage est donc solidaire de l'entraîneur ou du pignon et l'intervalle 113 d'accès aux surfaces 102, 107 est délimitée par une partie globalement radiale de la pièce d'attelage et la face d'extrémité adjacente de l'entraîneur ou du pignon suivant la pièce dont est solidaire la pièce d'attelage. En variante, comme visible à la figure 1 de ce document WO 03/002870, la partie de liaison 111 de la pièce d'attelage au pignon ou à l'entraîneur selon les cas, est inclinée. Bien entendu l'entraîneur est en variante métallique ou en matériau fritte. La garniture de friction peut appartenir à la jupe. La jupe et l'entraîneur peuvent être dotés d'une garniture de friction selon les applications.
La rondelle élastique 129 de la figure 4 peut être intégrée au capot 114 comme à la figure 6 du document WO 03/002870 ou comme dans les figures 7 à 10 et ce pour réduire le nombre de pièces.
Plus précisément dans ces figures 7 à 10 il est prévu comme à la figure 3 une première protubérance 120 et une deuxième protubérance axiale faisant saillie de l'extrémité frontale de l'entraîneur 51. Cette deuxième protubérance 221 est plus effilée. Elle est inclinée en direction de l'axe 14. La rainure complémentaire 222, dans laquelle pénètre la protubérance 221 , est délimitée par un flanc globalement d'orientation axiale, par un flanc inclinée transversalement et par un fond arrondi reliant les deux flancs.
La garniture de friction 105 est ici, de manière précitée, à base de matière plastique, par exemple à base de résine thermodurcissable dotée de charges, telles que du verre, pour avoir le coefficient de frottement requis. Cette garniture est liée par coopération de formes à l'entraîneur 51. La garniture 105 présente ici, selon une caractéristique des évidements et des passages 151 (figures 7 et 8) dans lesquels s'infiltre par injection l'entraîneur 51 , ici en matière pastique avantageusement renforcé par des fibres,
Grâce à ces évidements et passages au moins une portion de la matière est ceinturée par la matière de l'entraîneur comme visible à la figure 2.
L'entraîneur 51 est ainsi bien ancré par coopération de formes à la garniture 105 par la technique du surmoulage pour formation de manière économique d'un ensemble entraîneur 51 -garniture 105 imperdable, manipulable et transportable. Cette solution est fiable et plus simple que la technique du collage et s'applique à toutes les solutions à embrayage à friction avec ou sans les moyens de protection de l'invention. Dans les figures 2 à 6 il y a également des évidements et des passages pour ancrage par injection de l'entraîneur 51 à la garniture 105. On peut former des plots séparés par des fentes à l'avant de l'entraîneur
La forme de ces passages et évidements dépend des applications. Dans tous les cas la garniture est ancrée dans au moins un logement de l'entraîneur.
Le capot 114 de la figure 7 est fixé sur la saillie 115, ici radiale, de la jupe 108 par encliquetage.
Ce capot présente pour ce faire à son extrémité libre des griffes 300 séparées circonférentiellement les une des autres par des fentes 301 borgnes. Chaque griffe 300 est dotée d'une dépression 302 adaptée à coopérer avec la face avant 303 de la saillie 115, ici de forme annulaire.
Les griffes se raccordent à une portion annulaire d'orientation axiale 304 du capot ici en contact avec la périphérie externe de la saillie 115. Cette portion 304 est prolongée par un rebord annulaire 305 d'orientation transversale dirigé vers l'axe 14 et servant d'appui à la face arrière de la saillie 115. De manière optionnelle ce rebord est prolongé par un logement 307 pour un joint torique 306 d'étanchéité assurant l'étanchéité entre les surfaces de friction 102 et 107. Ce joint se monte à la place du joint 131 de la figure 5 et intervient entre la saillie 115 et la garniture pour fermer la zone de contact entre les surfaces 107, 102.
La garniture 105 présente à l'arrière un talon 205 saillant , ici d'orientation axiale, sur l'extrémité arrière duquel prend appui une rondelle 231 d'orientation transversale, que présente le capot 114 à sa périphérie interne. Cette rondelle interne 231 est reliée par des bras 229 à une autre rondelle 230 d'orientation transversale appartenant au capot 114. Cette rondelle 230 est l'équivalent de l'aile 116 de la figure 2 et sert donc de butée arrière à la garniture 105. Pour ce faire la garniture 105 présente à l'arrière un épaulement transversal 309. Ainsi on voit à la figure 8 en 310 le jeu fonctionnel entre la garniture et le capot. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description et des dessins les bras 229 sont élastiques et ont une forme sinueuse. Ils relient axialement les rondelles 230, 231 décalées axialement et radialement l'une par rapport à l'autre. Ces bras 229 agissent à la manière d'un ressort de montre. Avec ce type de construction on limite les usures de la garniture de friction 105 et la charge élastique axiale exercée par les bras 229 sur la garniture 105 est bien répartie grâce à la rondelle 231. L'assemblage de l'entraîneur avec le pignon 50 est simplifié grâce au capot 114, car il n'y a pas besoin de presse pour monter le capot sur la saillie 115. Le démontage est aisé en agissant sur les griffes 300 d'orientation axiale. On a en outre la possibilité d'intégrer le joint torique 306 en créant par exemple par emboutissage un logement 307 pour le joint 306. Ce joint 306, avantageusement en élastomère, peut amortir les chocs axiaux et aide les bras 229 à amorcer l'auto blocage entre les surfaces 102, 107. Dans la description le démarreur est un démarreur pour un moteur à combustion, appelé également moteur thermique, de véhicule automobile, tel qu'un véhicule léger ou poids lourd, ou un bateau.
L'invention s'applique bien entendu au cas ou le moteur à combustion est fixe et sert par exemple à entraîner au moins une prise de force. Bien entendu la présence du coussinet 110 n'est pas obligatoire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Démarreur pour un moteur à combustion doté d'un volant à couronne dentée de démarrage, comprenant un arbre de sortie (43) doté de cannelures, un lanceur doté d'un pignon (50), un moteur électrique pour entraîner en rotation l'arbre de sortie (43) accouplé au lanceur monté à coulissement axial sur l'arbre de sortie (43) entre une position arrière de repos, et une position avant d'engrènement d'un pignon (50) avec la couronne dentée de démarrage du volant du moteur à combustion, ledit lanceur (100) comprenant : un entraîneur (51) piloté par un moyen de commande (41) entre les positions arrière et avant, et équipé de cannelures (103) d'entraînement en prise avec des cannelures complémentaires de l'arbre de sortie (43), - une pièce d'attelage (101) du pignon (50) à l'entraîneur (51 ) par l'intermédiaire d'une liaison mécanique à roue libre conformée selon un embrayage à friction, comportant une première surface de friction (107) portée par une jupe (108) solidaire de l'un des éléments pignon (50)- entraîneur (51), et une deuxième surface de friction (102) solidaire de l'autre des éléments entraîneur (51 )-pignon (50), caractérisé en ce que la pièce d'attelage (101) et/ou l'un des éléments entraîneur (51 )-pignon (50) comportent des moyens de protection inhibant la migration de substances polluantes en provenance de l'arbre de sortie (43) du démarreur vers les surfaces de friction (102, 107) de l'embrayage.
2. Démarreur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le lanceur (100) présente un passage interne pour l'arbre de sortie (43) du démarreur, en ce que le lanceur (100) présente un intervalle (113) en son sein en communication à sa périphérie externe avec les surfaces de friction (102, 107) et à sa périphérie interne, constituant l'entrée de l'intervalle (113), avec le passage interne du lanceur (100) et en ce que les moyens de protection sont conformés selon une première chicane (117) agencée à au moins une entrée de l'intervalle (113) en communication avec les surfaces de friction (102, 107).
3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une douille de support (109) du pignon (50) montée sur un coussinet (110) et en ce que la première chicane (117) est agencée entre l'entraîneur (51) et la pièce d'attelage (101) au niveau du coussinet (110) du pignon (50).
4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'entraîneur (51) comporte un alésage (119) appartenant au passage interne du lanceur (100), en ce que la pièce d'attelage (101) est reliée par une partie de liaison (111) au pignon (50) et en ce que la première chicane (117) est formée par une extension (118) évasée du coussinet (110) faisant saillie de la partie de liaison (111) de la pièce d'attelage (101) en recouvrant partiellement l'alésage (119) de l'entraîneur (51 ) avec interposition d'un jeu radial de faible épaisseur.
5. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'entraîneur (51 ) comporte un alésage (119) appartenant au passage interne du lanceur
(100), en ce que la pièce d'attelage (101) est reliée par une partie de liaison (111) au pignon (50) et en ce que la première chicane (117) est formée par une première protubérance (120) faisant saillie de la partie de liaison (111) de la pièce d'attelage (101) en recouvrant partiellement l'alésage (119) de l'entraîneur (51).
6. Démarreur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une deuxième protubérance (121) de l'entraîneur (51 ) coopère avec la première protubérance (120) en étant située en regard d'une rainure (122) annulaire ménagée dans la pièce d'attelage (101 ).
7. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé 'en ce que la pièce d'attelage (101 ) et/ou l'un des éléments entraîneur (51)-pignon (50) comportent des moyens de protection inhibant la migration de substances polluantes en provenance de l'extérieur du démarreur vers les surfaces de friction (102, 107) de l'embrayage.
8. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'attelage (101 ) est reliée par une partie de liaison (111) au pignon (50), en ce qu'un capot de fermeture (114) est prévu pour liaison de l'entraîneur (51) à la pièce d'attelage (101) et en ce qu'une deuxième chicane (123) est disposée entre l'entraîneur (51 ) et le capot (114) de fermeture.
9. Démarreur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de protection comportent des joints dynamiques tournant dans les zones où les substances polluées risquent de pénétrer.
10. Démarreur selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un capot de fermeture (114) est prévu pour liaison de l'entraîneur (51 ) à la pièce d'attelage (101) et en ce que la deuxième surface de friction (102) est agencée à la périphérie externe d'une garniture de friction (105) dotée d'un premier joint (130) et/ou d'un deuxième joint d'étanchéité (131) intercalé respectivement avec la pièce d'attelage (101 ), et le capot (114).
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