WO2016066704A1 - Demarreur de moteur thermique de vehicule automobile muni d'une butee - Google Patents

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WO2016066704A1
WO2016066704A1 PCT/EP2015/075021 EP2015075021W WO2016066704A1 WO 2016066704 A1 WO2016066704 A1 WO 2016066704A1 EP 2015075021 W EP2015075021 W EP 2015075021W WO 2016066704 A1 WO2016066704 A1 WO 2016066704A1
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WO
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drive shaft
stop
pinion
starter according
pinion carrier
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PCT/EP2015/075021
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Gauthier VIGY
Jean-François OEUVRARD
Jérémy BRANDINI
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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Publication date
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Priority to DE112015004965.7T priority patent/DE112015004965T5/de
Priority to CN201580056994.1A priority patent/CN107076094A/zh
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    • F02N15/065—Starter drives with blocking means
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Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle engine starter with an improved stop.
  • the invention finds a particularly advantageous application for vehicles equipped with the function of stopping and automatic restart of the engine (function called "Stop and Start" in English).
  • a starter provided with a launcher capable of transmitting rotational energy from the starter to a starting ring of a heat engine.
  • This launcher is slidably mounted on a drive shaft, which is coupled with the shaft of an electric motor via a gearbox.
  • the launcher is movable between a rest position in which the drive pinion is disengaged from the starter ring and an active position in which a drive pinion engages with the starter ring, following the activation of a contactor.
  • the document FR2978500 teaches the realization of a launcher comprising the drive pinion mounted to rotate with a pinion carrier, a driver mounted on a drive shaft via a helical link, and a friction clutch interposed between the carrier. pinion and coach.
  • the friction clutch comprises a pressure member belonging to the driver, a reaction member constituted by the plate of the pinion carrier, as well as friction disks located between the pressure element and the reaction plate.
  • the discs are alternately linked in rotation with the pinion carrier and with the driver.
  • the clutch is able to pass from an unlocked state in which the driver and the pinion are uncoupled in rotation with each other in a locked state in which the pinion and the driver are coupled in rotation one with the other.
  • the mobile core is attracted by magnetic attraction towards a fixed core for on the other hand, to close the contacts of the contactor and to supply the electric motor, and on the other hand, to actuate a control lever acting on the launcher.
  • the upper end of the lever is mounted in known manner to articulation on a movable rod resiliently connected to the movable core via a spring, said spring against tooth, housed in the movable core.
  • the starter control lever moves the launcher axially toward the starter ring along the drive shaft.
  • the clutch is unlocked, so that the pinion is free to rotate relative to the driver in both directions of rotation.
  • the axial movement continues, the pinion arrives in the vicinity of the starter ring.
  • the free rotating pinion penetrates slightly into the crown.
  • the lever in contact then axially moves the pressure element of the driver towards the reaction plate, so that the clearance between the discs is canceled.
  • the clutch then moves from the unlocked state to the locked state, because of the clamping force resulting from the force applied by the control lever on the driver and the reaction force applied by an abutment. axial against which supports the pinion carrier.
  • the invention makes it possible to control the wear of the abutment by ensuring that the wear will be located in the end position. the contact area between the pinion carrier and the stop.
  • the invention also makes it possible to ensure that the wear occurring at the abutment results from the contact between the external smooth surfaces of these two elements.
  • said stop comprises a stop ring, said stop ring being in contact with one end of said pinion carrier in final position and a device for connecting in rotation said stop ring with said drive shaft.
  • said drive shaft comprises an axial retaining means of said rotational connecting device.
  • said axial retaining means is constituted by a shoulder cooperating with a groove formed in said rotational connection device.
  • said axial retaining means is constituted by a groove cooperating with a shoulder of said rotational connection device.
  • said starter comprises a device for axially holding the stop ring cooperating with said rotational connection device.
  • said axial retention device is a circlip mounted in an inner periphery of said stop ring, said circlip being in axial abutment against said rotational connection device.
  • said stop is free to rotate with said drive shaft when said pinion carrier is in the rest position.
  • said rotational connection device comprises two half-shells each having an outer face in the form of a cone portion cooperating with a conical inner face of complementary shape of said stop ring. Such a configuration makes it possible to transform an axial force of the pinion carrier on the stop ring into a radial force for clamping the half-shells on the drive shaft.
  • said half-shells are located at a distance from each other when said pinion carrier is in the rest position.
  • said stop is integral in rotation with said drive shaft regardless of the position of said pinion carrier.
  • said rotational connecting device comprises at least one flat cooperating with a flattened in said drive shaft and at least one flat cooperating with a flat of said stop ring.
  • said rotating connection device has a U-shape.
  • said drive shaft comprises a number of flats adapted to cooperate with the at least one flats of said rotational connection device greater than the number of flats of said rotational connection device adapted to cooperate with said rotary shaft. 'training. This facilitates the indexing of the rotating connection device on the drive shaft.
  • said rotational connection device comprises a ring made of a deformable material mounted tight between said drive shaft and said stop ring, said deformable ring cooperating with grooves formed in an outer periphery of said drive shaft.
  • a circlip forming a stop is further mounted in an annular groove formed in an outer periphery of said drive shaft.
  • Figure 1a is a longitudinal sectional view of an example of a motor vehicle engine starter according to the present invention.
  • Figure 1b shows a block diagram of a starter according to another example of the present invention.
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of the starter of the starter of Figure 1a;
  • Figures 3a and 3b are respectively perspective views and longitudinal section illustrating a first embodiment of the axial stop according to the present invention mounted on the drive shaft;
  • Figure 3c is an exploded perspective view of the axial abutment of Figures 3a and 3b without the drive shaft;
  • FIGS. 4a, 4b and 4c are respectively perspective views, in longitudinal section, and in cross section, illustrating a second embodiment of the axial stop according to the present invention.
  • Figure 5 is a longitudinal sectional view illustrating a third embodiment of the axial stop according to the present invention.
  • FIGS. 6a to 6c are perspective views illustrating the various assembly steps for producing the axial abutment of FIG. 5. Identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to the other.
  • a forward-to-back orientation corresponds to a left-to-right orientation in FIGS. 1a, 1b and 2.
  • a front face of an element is the face facing the front bearing. 27 and the rear face is the face facing the rear bearing 28 of the starter.
  • the starter 10 comprises a friction launcher 1 1 provided with a drive gear 12 mounted to move in translation on a drive shaft 13, and an electric motor 15 consisting of a stator 18 and an induced rotor 19 integral with a shaft 20.
  • the motor 15 comprises a yoke 21 mounted on a support 26 of the starter 10 intended to be fixed on a fixed part of the motor vehicle.
  • the launcher 11 can move from a rest position (that of FIG. 1a) in which the drive pinion 12 is disengaged from a starting ring 29 of a heat engine to an active position (not represented). wherein the drive pinion 12 engages with the starter ring 29, and vice versa.
  • the drive shaft 13 has its front end rotatably mounted in the front bearing 27 by means of a bearing.
  • the shaft 20 of the motor 15 has its rear end mounted in a bearing of the rear bearing 28 and which is secured to a brush holder 31.
  • An epicyclic gear type gear reducer 32 is preferably interposed between a rear end of the drive shaft 13 and a forward end of the shaft 20 of the electric motor 15.
  • the starter 10 further comprises an electromagnetic contactor 35 extending parallel to the electric motor 15 being implanted radially above it.
  • the contactor 35 has a metal tank 36 equipped with a set of excitation coils 37a, 37b.
  • Terminals 40, 41 are shaped to each form a fixed contact inside the tank 36.
  • One of the terminals 40 is intended to be connected to the positive terminal of the vehicle battery.
  • the other terminal 41 is connected to the input of the inductor winding of the stator 18 and the brushes 44 of positive polarity, as is explained in more detail below.
  • These brushes 44 rub on conductive blades 45 of a collector for supplying the rotor winding.
  • the brushes 44 belong to the brush holder 31 equipped with guiding cages and receiving brushes 44. These brushes 44 are biased towards the conductive blades 45 by resilient means of the spring type.
  • a mobile core 46 is attracted by magnetic attraction towards a fixed core 47 of the contactor 35 to, on the one hand, act after catching a game on a rod control 50 carrying a movable contact plate 51 to cause the closing of the contacts 40, 41 of the contactor 35 and supply the electric motor 15, and secondly, actuate a control lever 52 acting on the launcher 11.
  • the upper end of the lever 52 is mounted in a known manner to articulation on a movable rod 55 elastically connected to the movable core 46 via a spring 56, said tooth against tooth spring, housed in the movable core 46.
  • the contactor 35 further comprises a return spring 59, resting on the fixed coils 37a, 37b and the movable core 46 to urge it forward to its rest position and simultaneously move the control lever 52 up to the launcher 1 1 returns to the rest position.
  • the friction launcher 1 1 comprises the driving pinion 12 slidably mounted on a pinion carrier 63, a driver 64 actuated by the control lever 52, and a friction clutch 65 interposed axially between the driver 64 and the pinion carrier 63.
  • the driver 64 is internally provided with helical splines in complementary engagement with external helical teeth carried by the drive shaft 13.
  • the launcher 11 is thus driven by a helical movement when it is moved by the lever 52 against the axial stop 68 to come, through the pinion 12, engaged with the start ring 29 in the active position.
  • the pinion carrier 63 comprises an axially oriented sleeve 71 having a bore for its mounting on the drive shaft 13. To allow axial displacement of the drive pinion 12 relative to the sleeve 71 while having a coupling in rotation of these two elements, splines formed in the outer periphery of the sleeve 71 cooperate with complementary splines formed in the inner periphery of the drive pinion 12.
  • the pinion carrier 63 also comprises a plate 73 of transverse orientation located in the extension of a rear end of the sleeve 71.
  • This plate 73 is itself extended at its outer periphery by an annular skirt 74 of axial orientation. This skirt 74 is directed rearward towards the trainer 64.
  • a spring 72 here of frustoconical helical shape, bears at one of its ends against a rear face of the pinion 12, and at the other of its ends on the front face of the plate 73.
  • the spring 72 urges the pinion 12 towards a stop 75 constituted for example by a circlip.
  • the spring 72 is compressed and the pinion 12 moves back towards the plate 73.
  • Two bearings 76 are interposed between the smooth section of the drive shaft 13 and the sleeve 71.
  • the friction clutch 65 comprises a reaction element constituted by the plate 73 of the pinion carrier 63, a pressure element 81 constituted by a shoulder of the driver 64, as well as friction disks 77, 78 situated between the pressure element 81 and the reaction plate 73.
  • the clutch 65 is able to pass from an unlocked state in which the driver 64 and the pinion carrier 63 are uncoupled in rotation relative to each other, in a locked state in which the pinion carrier 63 and the driver 64 are rotatably coupled to one another by pressurizing the disks 77, 78 against each other by applying a clamping force between the pressure element 81 and the reaction plate 73, and vice versa.
  • the driver 64 is movable in translation relative to the reaction plate 73, in the limit of an axial play, between a disengaged position corresponding to the unlocked state of the clutch 65 and a coupled position corresponding to the locked state of the clutch 65.
  • the pinion carrier 63 is movable in translation on the drive shaft 13 between a rest position in which the pinion carrier 63 is at a distance from the axial abutment 68, and an end position in which the pinion carrier 63 is in abutment against the axial stop 68 to allow the generation of the clamping force on the clutch 65 to maintain it in the locked state.
  • the disks 77, 78 are housed in a housing delimited by the reaction plate 73 connected to the pinion carrier 63, the annular skirt 74 connected to the outer periphery of the reaction plate 73, as well as by a closure ring 82.
  • the ring 82 is annularly hollowed at its outer periphery for mounting an assembly cap 83 of the ring 82 to the pinion carrier 63.
  • the disks 77, 78 are alternately rotatably connected with the pinion carrier 63 and with the coach 64.
  • first disks, said internal disks 77 have at their inner periphery a plurality of legs inserted inside corresponding notches located in the outer periphery of the driver 64.
  • Second disks said outer disks 78, have at their outer periphery a plurality of tabs inserted into corresponding notches located in the internal periphery of the annular skirt 74.
  • the internal disks 77 are thus rotatably connected with the driver 64 and the external disks 78 are connected in rotation with the drive gear 12.
  • the disks 77, 78 can slide axially through notches and their corresponding legs.
  • the launcher 11 may also comprise an elastic means 84 taking for example the form of a spring washer which is positioned inside a groove 85 of the pinion carrier 63.
  • the spring washer 84 is mounted compressed between the bottom of the the groove 85 and a retaining washer 86 bearing on the end of the driver 64 to facilitate the separation of the driver 64 relative to the reaction plate 73 when the clutch 65 goes to the unlocked state.
  • the spring washer 84 is thus preserved from wear by the retaining washer 86 rotatably connected to the reaction plate 73.
  • control lever 52 which is pivotally mounted relative to the support 26, has an upper portion mechanically coupled with the switch 35 and a lower portion having two fork-shaped branches mounted in a groove 87 of the 64.
  • An intermediate friction reduction element 88 is mounted between the control lever 52 and the driver 64.
  • Figure 1b shows a block diagram of a starter according to a second example of the invention.
  • the pinion 12 is mounted integral with a pinion carrier comprising a track formed on the outer circumference of the pinion carrier, said output track of a free wheel 651 for connecting the pinion to the drive shaft 130 in one sense of rotation.
  • this second example of a starter replaces the friction clutch 65 previously described by a freewheel 651.
  • the pinion carrier and the pinion are integral. More specifically, the pinion carrier 63 comprises an axially oriented sleeve 71 having a bore for its mounting on the drive shaft 13.
  • the pinion then comprises teeth that extend radially, regularly circumferentially distributed, from the outer surface of the sleeve 71.
  • the pinion comprises the teeth and a hollow shaft and the pinion is slidably mounted on the pinion carrier.
  • a spring 72 is mounted between the pinion and the pinion carrier to force the pinion to go to the stop 68.
  • a stop 75 is mounted on the pinion carrier to put the pinion in abutment.
  • splines formed in the outer periphery of the sleeve 71 cooperate with complementary splines. arranged in the inner periphery of the drive pinion 12.
  • the coach 64 has a track (not shown but well known in the prior art) input formed in an inner circumference of the coach, this input track comprising ramps . Rollers and springs are provided between the pinion door exit track and the coach entry track.
  • the starter ring 29 rotates faster than the drive shaft and the pinion is freewheeling, that is to say that the Freewheel allows the pinion and thus the pinion carrier to rotate faster than the drive shaft.
  • the trainer 64 identical to the first example is internally endowed with helical splines in complementary engagement with external helical gears set by the drive shaft 13.
  • the launcher is thus driven by a helical movement when it is moved by the lever 52 against the axial stop 68 to come, through the pinion 12, in engagement with the crown of start 29 in the active position.
  • Figures 3a-3c and 4a-4c respectively show two embodiments of an axial stop 68 which is integral in rotation with the drive shaft 13 when the pinion carrier 63 is bearing against the stopper 68 in the end position. These two embodiments are adaptable for the three embodiments.
  • the stop 68 comprises a stop ring 91 in contact with the front end of the pinion carrier 63 when the latter is in the final position, as well as a rotational connection device 92 providing a rotational connection. of the locking ring 91 with the drive shaft 13.
  • the rotational connecting device 92 comprises two half-shells 93, 94 in the form of a ring portion. These half-shells 93, 94 each have an outer face in the form of a cone portion cooperating with a conical inner face of complementary shape of the stop ring. 91.
  • the half-shells 93, 94 are located at a distance from one another, ie there is a gap between the ends of the half-shells 93, 94, when the pinion carrier 63 is in the rest position.
  • the stop 68 is free to rotate with the drive shaft 13 when the pinion carrier 63 is in the rest position.
  • the axial force generated by the pinion carrier 63 against a rear face of the locking ring 91 is transformed into a force having opposite radial components, one of the other because of the conical configuration of the contact surfaces between the locking ring 91 and the half-shells 93, 94.
  • This ensures the clamping of the half-shells 93, 94 on the drive shaft 13 , so that the abutment 68 is then integral in rotation with the drive shaft 13.
  • the drive shaft 13 further comprises an axial retention means 95 of the half-shells 93, 94. As shown in FIG.
  • the axial retaining means 95 consists of a radial shoulder cooperating with a groove 96 formed in the rotational connecting device 92.
  • the groove 96 is formed in the inner periphery of each half-shells 93, 94.
  • the axial retaining means 95 is constituted by a cooperating groove with a shoulder of the rotational connecting device 92.
  • the abutment 68 also preferably comprises an axial holding device 99 of the locking ring 91 cooperating with the rotational connection device 92.
  • the axial retention device 99 is in this case a circlip mounted in an annular groove 105 formed in an inner periphery of the stop ring 91 (see Figure 3c). This circlip 99 is in axial abutment against the half-shells 93, 94.
  • the rotational coupling device 92 comprises at least one flat part 100 cooperating with a flat part made in the d-shaped shaft. drive 13 and at least one flat 101 cooperating with a flat part of the locking ring 91.
  • the rotational connection device 92 is in this case constituted by a U-shaped part in which the internal edges of the two branches 921 of the U, that is to say the edges facing the shaft 13, each have a flat portion 100 cooperating with a corresponding flat portion 103 formed in an outer periphery of the drive shaft 13.
  • the outer edges of the two branches of the U is that is, the edges turned on the opposite side to the shaft 13, each have a flat portion 101 cooperating with a corresponding flat portion 104 formed in an inner periphery of the stop ring 91.
  • the drive shaft 13 comprises more flats 103 than the number of flats 100 of the rotational connection device 92 adapted to cooperate with the drive shaft 13. This facilitates the indexing of the connecting device in rotation 92 on the drive shaft 13.
  • the drive shaft 13 can have eight flats 103 corresponding, as can be seen in Figure 4c.
  • the stop ring 91 has a number of flats 104 equal to the number of flats 101 of the device 92 namely two flats.
  • the drive shaft 13 further comprises an axial retaining means 95 of the rotational connecting device 92.
  • the axial retaining means 95 is a groove cooperating with the branches of the connecting device. in rotation 92.
  • the abutment 68 also preferably comprises an axial holding device 99 of the locking ring 91 cooperating with the rotational connecting device 92.
  • the axial holding device 99 is in this case a circlip mounted in the groove 105 arranged in an inner periphery of the stop ring 91. This circlip 99 is in axial abutment against the rotational connection device 92 in the shape of a U.
  • stop 68 is integral in rotation with the drive shaft 13 regardless of the position of the pinion carrier 63.
  • the rotational connecting device 92 comprises a ring 1 10 made of a deformable material.
  • This ring 1 10 is mounted tight between the drive shaft 13 and the locking ring 91.
  • This deformable ring 1 10 may be made of any suitable deformable material and preferably plastic such as nylon, polyurethane, or soft metal.
  • the ring 1 10 cooperates with grooves 1 1 1 formed in an outer periphery of a shoulder 1 12 of the drive shaft 13. Moreover, to ensure axial retention of the assembly during an impact with the pinion carrier 63, a circlip 1 13 forming a stop is mounted in an annular groove 1 14 formed in an outer periphery of the shaft 13 and cooperates with a corresponding groove made in the stop ring 91.
  • the grooves 1 1 1 are firstly made in the shoulder of the shaft 13, as shown in FIG. 6a, then the circlip 1 13 and the stop ring 91 are mounted. on the shaft 13 (see Figure 6b). Finally, the deformable ring 1 10 is mounted tightly between an inner periphery so that the deformable ring 1 10 takes the form of the grooves January 1, which has the effect of ensuring a rotational connection of the ring as a variant, the assembly could be inverted subject to reversing the positioning on the shaft 13 of the shoulder 1 12 and the groove 1 14.
  • the operation of the first example of the starter 10 according to the invention is described below when the launcher moves from the rest position to the active position.
  • the driver 64 In the rest position, the driver 64 is in the uncoupled position, the disks 77, 78 are not tightened so that there is an axial play distributed between the pressure element 81, the internal disks 77 and external 78 and the reaction plate 73.
  • the pinion carrier 63 is in a rest position in which the pinion carrier 63 is spaced from the axial stopper 68.
  • the movable core 46 is attracted to the fixed core 47 in the direction of the magnetized positron. Its movement simultaneously drives the movable rod 55, the movable contact plate 51, and the control rod 50 towards the rear.
  • the lever 52 moved by the movable rod 55 then acts firstly on the ring 82 of the casing, so as to move the pinion carrier 63 and the pinion 12 axially in the direction of the ring along the shaft.
  • the driver 64 is in the uncoupled position, so that the pinion 12 is free to rotate in both directions of rotation. Axial movement continues, the pinion 12 arrives in the vicinity of the crown.
  • a second step the pinion 12 free in rotation penetrates slightly into the crown.
  • moving the nucleus mobile 46 is such that the movable contact plate 51 makes contact between the two terminals 40, 41 to supply the electric motor 15.
  • a clamping force is applied to the clutch 65 because of the action of the lever 52 on the launcher 1 1 and the resulting force applied by the stop 68 against which is supported the pinion carrier 63, the clutch 65 is in the locked state. Torque can then be transmitted from the drive pinion 12 to the starter ring 29.
  • the friction clutch 65 is released because the driver 64 makes an axial backward movement due to the helical connection between the driver 64 and the shaft 13.
  • the driver 64 unscrews to move from the coupled position to the uncoupled position.
  • This action is amplified by the spring washer 84 which relaxes and pushes the coach 64 backwards via the retaining washer.
  • the action of the lever 52 and the return spring 59 makes the launcher 1 1 from the active position to the rest position.
  • the pinion carrier 63 In the rest position, the pinion carrier 63 is thus in a rest position in which the pinion carrier 63 is at a distance from the axial stop 68.
  • the contactor 35 being electrically powered, the movable core 46 is attracted to the fixed core 47 in the direction of the magnetized positron. Its movement simultaneously drives the movable rod 55, the movable contact plate 51, and the control rod 50 towards the rear.
  • the lever 52 moved by the movable rod 55 then acts firstly on the ring 82 of the casing, so as to move the pinion carrier 63 and the pinion 12 axially in the direction of the ring along the shaft.
  • the driver due to the helical grooves, the pinion carrier and the pinion by means of the freewheel, turn while advancing towards the stop 68.
  • the axial movement continues, the pinion 12 arrives in the vicinity of the crown.
  • the pinion 12 penetrates slightly into the crown or is tooth against tooth against the crown.
  • the displacement of the mobile core 46 is such that the movable contact plate 51 makes contact between the two terminals 40, 41 to supply the electric motor 15.

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Abstract

L'invention porte principalement sur un démarreur (10) pour moteur thermique de véhicule automobile comprenant, - un pignon d'entraînement (12), -un porte-pignon (63) sur lequel est monté ledit pignon d'entraînement (12), -un arbre d'entraînement (13) sur lequel est monté coulissant ledit porte-pignon (63) entre une position de repos et une position finale, - une butée (68) solidaire en rotation avec ledit arbre d'entraînement (13) lorsque ledit porte-pignon (13) est en appui contre ladite butée (68) en position finale.

Description

DEMARREUR DE MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE
AUTOMOBILE MUNI D'UNE BUTEE
L'invention porte sur un démarreur de moteur thermique de véhicule automobile muni d'une butée perfectionnée. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les véhicules équipés de la fonction d'arrêt et de relance automatique du moteur (fonction dite "Stop and Start" en anglais).
Afin de démarrer un moteur thermique, notamment d'un véhicule automobile, il est connu d'utiliser un démarreur pourvu d'un lanceur capable de transmettre une énergie de rotation du démarreur à une couronne de démarrage d'un moteur thermique. Ce lanceur est monté coulissant sur un arbre d'entraînement, lequel est accouplé avec l'arbre d'un moteur électrique par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesses. Le lanceur est mobile entre une position de repos dans laquelle le pignon d'entraînement est désengagé de la couronne de démarrage et une position active dans laquelle un pignon d'entraînement vient en prise avec la couronne de démarrage, suite à l'activation d'un contacteur.
Le document FR2978500 enseigne la réalisation d'un lanceur comportant le pignon d'entraînement monté solidaire en rotation sur un porte-pignon, un entraîneur monté sur un arbre d'entraînement via une liaison hélicoïdale, et un embrayage à friction intercalé entre le porte-pignon et l'entraîneur.
L'embrayage à friction comporte un élément de pression appartenant à l'entraîneur, un élément de réaction constitué par le plateau du porte-pignon, ainsi que des disques de friction situés entre l'élément de pression et le plateau de réaction. Les disques sont alternativement liés en rotation avec le porte-pignon et avec l'entraîneur. L'embrayage est apte à passer d'un état déverrouillé dans lequel l'entraîneur et le pignon sont désaccouplés en rotation l'un avec l'autre à un état verrouillé dans lequel le pignon et l'entraîneur sont accouplés en rotation l'un avec l'autre. A cet effet, lors de l'activation du contacteur du démarreur, le noyau mobile est attiré par attraction magnétique en direction d'un noyau fixe pour, d'une part, provoquer la fermeture des contacts du contacteur et alimenter le moteur électrique, et d'autre part, actionner un levier de commande agissant sur le lanceur. L'extrémité supérieure du levier est montée de manière connue à articulation sur une tige mobile reliée élastiquement au noyau mobile via un ressort, dit ressort dent contre dent, logé dans le noyau mobile.
Lors de son déplacement, le levier de commande du démarreur déplace le lanceur axialement en direction de la couronne de démarrage le long de l'arbre d'entraînement. Durant cette étape, l'embrayage est déverrouillé, en sorte que le pignon est libre en rotation par rapport à l'entraîneur dans les deux sens de rotation. Le mouvement axial se poursuivant, le pignon arrive au voisinage de la couronne de démarrage. Le pignon libre en rotation pénètre légèrement dans la couronne.
Le levier en contact déplace ensuite axialement l'élément de pression de l'entraîneur en direction du plateau de réaction, en sorte que le jeu entre les disques est annulé. L'embrayage passe alors de l'état déverrouillé à l'état verrouillé, du fait de l'effort de serrage résultant de l'effort appliqué par le levier de commande sur l'entraîneur et de l'effort de réaction appliqué par une butée axiale contre laquelle vient en appui le porte-pignon.
Afin de conserver l'embrayage dans l'état verrouillé, en particulier lors des passages de détente du moteur qui génèrent ponctuellement des survitesses du pignon susceptibles d'engendrer une ouverture de l'embrayage, il est nécessaire de prévoir un jeu négatif dans la chaîne de côtes allant du contacteur jusqu'à la butée contre laquelle est en appui le porte-pignon. Ce jeu négatif se traduit par une compression de quelques millimètres du ressort dents contre dents lors du verrouillage de l'embrayage.
Toutefois, compte tenu de l'usure par frottement des différents éléments intervenant dans le verrouillage de l'embrayage, ce jeu négatif est difficile à conserver dans la durée, en particulier pour les démarreurs qui subissent un nombre très élevé de cycles de fonctionnement, tels que ceux équipant les véhicules munis de la fonction "stop and start".
Plus spécifiquement, on s'est ainsi aperçu que les butées axiales faisant appel à un circlip interne pour leur maintien engendrent un effet d'usinage sur l'arbre d'entraînement. Cet effet d'usinage est causé par les surfaces non lisses de contact, ainsi que par le déplacement en rotation relatif du circlip par rapport à l'arbre d'entraînement. Le jeu négatif étant rapidement perdu en raison de cet effet d'usinage, la fermeture de l'embrayage n'est alors plus garantie lors du passage en position active du lanceur.
De plus pour un démarreur comprenant une roue libre, lorsque le pignon vient en contact contre la butée, pour un grand nombre de cycle, notamment par corrosion de contact, la butée, la portion de l'arbre en contact avec la butée et le pignon s'use et peut engendrer de la casse en venant en contact avec l'ogive.
L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un démarreur pour moteur thermique de véhicule automobile comprenant,
- un pignon d'entraînement,
- un porte-pignon sur lequel est monté ledit pignon d'entraînement,
- un arbre d'entraînement sur lequel est monté coulissant ledit porte-pignon entre une position de repos et une position finale, et
- une butée solidaire en rotation avec ledit arbre d'entraînement lorsque ledit porte-pignon est en appui contre ladite butée en position finale, et en ce que ledit porte-pignon peut tourner à une vitesse de rotation différent de l'arbre d'entraînement.
Compte tenu de la liaison en rotation de la butée avec l'arbre d'entraînement lorsque le porte-pignon est en position finale, l'invention permet de contrôler l'usure de la butée en s'assurant que l'usure sera localisée dans la zone de contact entre le porte-pignon et la butée. L'invention permet également de s'assurer que l'usure se produisant au niveau de la butée résulte du contact entre des surfaces lisses externes de ces deux éléments.
Selon une réalisation, ladite butée comprend un anneau d'arrêt, ledit anneau d'arrêt étant en contact avec une extrémité dudit porte-pignon en position finale et un dispositif de liaison en rotation dudit anneau d'arrêt avec ledit arbre d'entraînement. Selon une réalisation, ledit arbre d'entraînement comprend un moyen de retenue axial dudit dispositif de liaison en rotation.
Selon une réalisation, ledit moyen de retenue axial est constitué par un épaulement coopérant avec une rainure ménagée dans ledit dispositif de liaison en rotation.
Selon une réalisation, ledit moyen de retenue axial est constitué par une rainure coopérant avec un épaulement dudit dispositif de liaison en rotation.
Selon une réalisation, ledit démarreur comporte un dispositif de maintien axial de l'anneau d'arrêt coopérant avec ledit dispositif de liaison en rotation. Selon une réalisation, ledit dispositif de maintien axial est un circlip monté dans une périphérie interne dudit anneau d'arrêt, ledit circlip étant en butée axiale contre ledit dispositif de liaison en rotation.
Selon une réalisation, ladite butée est libre en rotation avec ledit arbre d'entraînement lorsque ledit porte-pignon est en position repos. Selon une réalisation, ledit dispositif de liaison en rotation comprend deux demi-coquilles ayant chacune une face externe en forme de portion de cône coopérant avec une face interne conique de forme complémentaire dudit anneau d'arrêt. Une telle configuration permet de transformer un effort axial du porte-pignon sur l'anneau d'arrêt en un effort radial de serrage des demi- coquilles sur l'arbre d'entraînement.
Selon une réalisation, lesdites demi-coquilles sont situées à distance l'une de l'autre lorsque ledit porte-pignon est dans la position de repos.
Selon une réalisation, ladite butée est solidaire en rotation avec ledit arbre d'entraînement quelle que soit la position dudit porte-pignon. Selon une réalisation, ledit dispositif de liaison en rotation comprend au moins un méplat coopérant avec un méplat ménagé dans ledit arbre d'entraînement et au moins un méplat coopérant avec un méplat dudit anneau d'arrêt. Selon une réalisation, ledit dispositif de liaison en rotation présente une forme en U.
Selon une réalisation, ledit arbre d'entraînement comprend un nombre de méplats aptes à coopérer avec l'au moins un méplats dudit dispositif de liaison en rotation plus grand que le nombre de méplats dudit dispositif de liaison en rotation aptes à coopérer avec ledit arbre d'entraînement. Cela permet de faciliter l'indexage du dispositif de liaison en rotation sur l'arbre d'entraînement.
Selon une réalisation, ledit dispositif de liaison en rotation comprend un anneau réalisé dans un matériau déformable monté serré entre ledit arbre d'entraînement et ledit anneau d'arrêt, ledit anneau déformable coopérant avec des rainures ménagées dans une périphérie externe dudit arbre d'entraînement.
Selon une réalisation, un circlips formant butée est en outre monté dans une gorge annulaire réalisée dans une périphérie externe dudit arbre d'entraînement.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1 a est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de démarreur de moteur thermique de véhicule automobile selon la présente invention;
La figure 1 b représente un schéma de principe d'un démarreur selon un autre exemple de la présente invention.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du lanceur du démarreur de la figure 1 a;
Les figures 3a et 3b sont respectivement des vues en perspective et en coupe longitudinale illustrant un premier mode de réalisation de la butée axiale selon la présente invention montée sur l'arbre d'entraînement; La figure 3c est une vue en perspective éclatée de la butée axiale des figures 3a et 3b sans l'arbre d'entraînement;
Les figures 4a, 4b, et 4c, sont respectivement des vues en perspective, en coupe longitudinale, et en coupe transversale, illustrant un deuxième mode de réalisation de la butée axiale selon la présente invention.
La figure 5 est une vue en coupe longitudinale illustrant un troisième mode de réalisation de la butée axiale selon la présente invention;
Les figures 6a à 6c sont des vues en perspectives illustrant les différentes étapes d'assemblage pour réaliser la butée axiale de la figure 5. Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre.
Dans la suite de la description, une orientation d'avant en arrière correspond à une orientation de gauche à droite sur les figures 1 a, 1 b et 2. Ainsi, une face avant d'un élément est la face tournée vers le palier avant 27 et la face arrière est la face tournée vers le palier arrière 28 du démarreur.
En référence à la figure 1 a, le démarreur 10 selon l'invention comporte un lanceur à friction 1 1 muni d'un pignon d'entraînement 12 monté mobile en translation sur un arbre d'entraînement 13, et un moteur électrique 15 composé d'un stator 18 et d'un rotor induit 19 solidaire d'un arbre 20. Le moteur 15 comporte une culasse 21 montée sur un support 26 du démarreur 10 destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule automobile.
Le lanceur 1 1 peut passer d'une position de repos (celle de la figure 1 a) dans laquelle le pignon d'entraînement 12 est désengagé d'une couronne de démarrage 29 d'un moteur thermique à une position active (non représentée) dans laquelle le pignon d'entraînement 12 vient en prise avec la couronne de démarrage 29, et vice-versa.
L'arbre d'entraînement 13 a son extrémité avant montée mobile en rotation dans le palier avant 27 par l'intermédiaire d'un roulement. L'arbre 20 du moteur 15 a son extrémité arrière montée dans un roulement du palier arrière 28 et dont est solidaire un porte-balais 31 . Un réducteur de vitesse 32 à engrenages de type train épicycloïdal est de préférence intercalé entre une extrémité arrière de l'arbre d'entraînement 13 et une extrémité avant de l'arbre 20 du moteur électrique 15.
Le démarreur 10 comprend en outre un contacteur électromagnétique 35 s'étendant parallèlement au moteur électrique 15 en étant implanté radialement au-dessus de celui-ci. Le contacteur 35 présente une cuve métallique 36 équipée d'un jeu de bobines d'excitation 37a, 37b. Des bornes 40, 41 sont conformées pour former chacune un contact fixe à l'intérieur de la cuve 36. L'une des bornes 40 est destinée à être reliée à la borne positive de la batterie du véhicule. L'autre borne 41 est connectée à l'entrée du bobinage inducteur du stator 18 et aux balais 44 de polarités positives, comme cela est expliqué plus en détails ci-après.
Ces balais 44 frottent sur des lames conductrices 45 d'un collecteur pour alimenter le bobinage rotorique. Les balais 44 appartiennent au porte-balais 31 équipé de cages de guidage et de réception des balais 44. Ces balais 44 sont sollicités en direction des lames conductrices 45 par des moyens élastiques de type ressort.
Lors de l'excitation de la bobine d'appel 37a, un noyau mobile 46 est attiré par attraction magnétique en direction d'un noyau fixe 47 du contacteur 35 pour, d'une part, agir après rattrapage d'un jeu sur une tige de commande 50 portant une plaque de contact mobile 51 pour provoquer la fermeture des contacts 40, 41 du contacteur 35 et alimenter le moteur électrique 15, et d'autre part, actionner un levier de commande 52 agissant sur le lanceur 1 1 . L'extrémité supérieure du levier 52 est montée de manière connue à articulation sur une tige mobile 55 reliée élastiquement au noyau mobile 46 via un ressort 56, dit ressort dent contre dent, logé dans le noyau mobile 46.
Ce ressort dent contre dent 56 se comprime lorsque la plaque de contact 51 se déplace vers les bornes 40, 41 et que le pignon 12 est bloqué en translation par les dents de la couronne de démarrage 29. Cet état bloqué est appelé "position dent contre dent". Le ressort dent contre dent 56 est également légèrement compressé lorsque l'embrayage 65 est dans un état verrouillé, comme cela est expliqué ci-après. Le contacteur 35 comprend en outre un ressort de rappel 59, prenant appui sur les bobines fixes 37a, 37b et le noyau mobile 46 pour le solliciter vers l'avant jusqu'à sa position de repos et simultanément déplacer le levier de commande 52 jusqu'à ce que le lanceur 1 1 revienne en position de repos. Comme cela est bien visible sur la figure 2, le lanceur à friction 1 1 comporte le pignon d'entraînement 12 monté coulissant sur un porte-pignon 63, un entraîneur 64 actionné par le levier de commande 52, et un embrayage à friction 65 intercalé axialement entre l'entraîneur 64 et le porte-pignon 63.
L'entraîneur 64 est doté intérieurement de cannelures hélicoïdales en prise de manière complémentaire avec des dentures hélicoïdales externes portées par l'arbre d'entraînement 13. Le lanceur 1 1 est ainsi animé d'un mouvement hélicoïdal lorsqu'il est déplacé par le levier 52 contre la butée axiale 68 pour venir, par l'intermédiaire du pignon 12, en prise avec la couronne de démarrage 29 dans la position active. Plus précisément, le porte-pignon 63 comporte un manchon 71 d'orientation axiale ayant un alésage pour son montage sur l'arbre d'entraînement 13. Pour permettre un déplacement axial du pignon d'entraînement 12 par rapport au manchon 71 tout en ayant un couplage en rotation de ces deux éléments, des cannelures ménagées dans la périphérie externe du manchon 71 coopèrent avec des cannelures complémentaires ménagées dans la périphérie interne du pignon d'entraînement 12.
Le porte-pignon 63 comporte également un plateau 73 d'orientation transversale situé dans le prolongement d'une extrémité arrière du manchon 71 . Ce plateau 73 est lui-même prolongé à sa périphérie externe par une jupe annulaire 74 d'orientation axiale. Cette jupe 74 est dirigée vers l'arrière en direction de l'entraîneur 64.
En outre, un ressort 72, ici de forme hélicoïdale tronconique, prend appui à l'une de ses extrémités contre une face arrière du pignon 12, et à l'autre de ses extrémités sur la face avant du plateau 73. Dans la position de repos du lanceur 1 1 , le ressort 72 sollicite le pignon 12 en direction d'une butée 75 constituée par exemple par un circlips. Lorsque le pignon 12 est en butée sur la couronne et ne pénètre pas dans celle-ci, le ressort 72 est comprimé et le pignon 12 recule en direction du plateau 73. Deux coussinets 76 sont interposés entre le tronçon lisse de l'arbre d'entraînement 13 et le manchon 71 .
L'embrayage à friction 65 comporte un élément de réaction constitué par le plateau 73 du porte-pignon 63, un élément de pression 81 constitué par un épaulement de l'entraîneur 64, ainsi que des disques de friction 77, 78 situés entre l'élément de pression 81 et le plateau de réaction 73.
L'embrayage 65 est apte à passer d'un état déverrouillé dans lequel l'entraîneur 64 et le porte-pignon 63 sont désaccouplés en rotation l'un par rapport à l'autre, à un état verrouillé dans lequel le porte-pignon 63 et l'entraîneur 64 sont accouplés en rotation l'un avec l'autre du fait d'une mise en pression des disques 77, 78 les uns contre les autres par application d'un effort de serrage entre l'élément de pression 81 et le plateau de réaction 73, et vice-versa. A cet effet, l'entraîneur 64 est mobile en translation par rapport au plateau de réaction 73, dans la limite d'un jeu axial, entre une position désaccouplée correspondant à l'état déverrouillé de l'embrayage 65 et une position accouplée correspondant à l'état verrouillé de l'embrayage 65. Par ailleurs, le porte-pignon 63 est mobile en translation sur l'arbre d'entraînement 13 entre une position de repos dans laquelle le porte-pignon 63 se trouve à distance de la butée axiale 68, et une position finale dans laquelle le porte-pignon 63 est en appui contre la butée axiale 68 pour permettre la génération de l'effort de serrage sur l'embrayage 65 pour son maintien dans l'état verrouillé.
Les disques 77, 78 sont logés dans un boîtier délimité par le plateau de réaction 73 relié au porte-pignon 63, la jupe annulaire 74 liée à la périphérie externe du plateau de réaction 73, ainsi que par un anneau de fermeture 82. Par ailleurs, l'anneau 82 est creusé de manière annulaire à sa périphérie externe pour montage d'un capot d'assemblage 83 de l'anneau 82 au porte-pignon 63. Les disques 77, 78 sont alternativement liés en rotation avec le porte-pignon 63 et avec l'entraîneur 64. A cet effet, des premiers disques, dits disques internes 77, comportent à leur périphérie interne une pluralité de pattes insérées à l'intérieur d'encoches correspondantes situées dans la périphérie externe de l'entraîneur 64. Des deuxièmes disques, dits disques externes 78, comportent à leur périphérie externe une pluralité de pattes insérées à l'intérieur d'encoches correspondantes situées dans la périphérie interne de la jupe annulaire 74. Les disques internes 77 sont ainsi liés en rotation avec l'entraîneur 64 et les disques externes 78 sont liés en rotation avec le pignon d'entraînement 12. Les disques 77, 78 peuvent coulisser axialement par le biais des encoches et de leurs pattes correspondantes.
Le lanceur 1 1 pourra également comporter un moyen élastique 84 prenant par exemple la forme d'une rondelle ressort qui est positionnée à l'intérieur d'une gorge 85 du porte-pignon 63. La rondelle ressort 84 est montée comprimée entre le fond de la gorge 85 et une rondelle de maintien 86 en appui sur l'extrémité de l'entraîneur 64 pour faciliter la séparation de l'entraîneur 64 par rapport au plateau de réaction 73 lorsque l'embrayage 65 passe à l'état déverrouillé. La rondelle ressort 84 est ainsi préservée de l'usure par la rondelle de maintien 86 liée en rotation avec le plateau de réaction 73.
Par ailleurs, le levier de commande 52, qui est monté à liaison pivot par rapport au support 26, comporte une partie supérieure accouplée mécaniquement avec le contacteur 35 et une partie inférieure comportant deux branches en forme de fourche montées dans une gorge 87 de l'entraîneur 64. Un élément intermédiaire de réduction de frottement 88 est monté entre le levier de commande 52 et l'entraîneur 64. Ainsi, cette configuration permet de dissocier la fonction de poussée du levier 52 par rapport à la rotation de l'entraîneur 64, ce qui permet de réduire grandement, voire de supprimer, les frottements entre le levier 52 et l'entraîneur 64 lors d'une phase de verrouillage de l'embrayage 65. L'élément intermédiaire 88 est constitué par exemple par un roulement à billes.
La figure 1 b représente un schéma de principe d'un démarreur selon un deuxième exemple de l'invention. Dans ce deuxième exemple, le pignon 12 est monté solidaire sur un porte pignon comprenant une piste formée sur la circonférence externe du porte pignon, dite piste de sortie d'une roue libre 651 permettant de relier le pignon à l'arbre d'entraînement 130 dans un seul sens de rotation. Ainsi ce deuxième exemple de démarreur remplace l'embrayage à friction 65 décrit précédemment par une roue libre 651 . De telles roues libres sont connues de l'art antérieur. Dans ce deuxième exemple le porte pignon et le pignon sont solidaire. Plus précisément, le porte-pignon 63 comporte un manchon 71 d'orientation axiale ayant un alésage pour son montage sur l'arbre d'entraînement 13. Le pignon comprend alors des dents qui s'étendent radialement, régulièrement circonférentiellement réparties, à partir de la surface externe du manchon 71 . Selon un troisième exemple non représenté, le pignon comprend les dents ainsi qu'un arbre creux et le pignon est monté coulissant sur le porte pignon. Dans cet exemple, un ressort 72 est monté entre le pignon et le porte pignon pour forcer le pignon à aller vers la butée 68. De la même manière que dans le premier exemple, une butée 75 est montée sur le porte pignon pour mettre le pignon en butée. Pour permettre un déplacement axial du pignon d'entraînement 12 par rapport au manchon 71 tout en ayant un couplage en rotation de ces deux éléments, de façon identique au premier exemple, des cannelures ménagées dans la périphérie externe du manchon 71 coopèrent avec des cannelures complémentaires ménagées dans la périphérie interne du pignon d'entraînement 12.
Dans ce deuxième et troisième exemple, l'entraîneur 64 est doté d'une piste (non représentée mais bien connue de l'art antérieur) d'entrée ménagée dans une circonférence interne de l'entraîneur, cette piste d'entrée comprenant des rampes. Des rouleaux et des ressorts sont ménagés entre la piste de sortie du porte pignon et la piste d'entrée de l'entraîneur.
Ainsi dans le deuxième et troisième exemple, lors du fonctionnement lorsque le moteur a démarré, la couronne du démarreur 29 tourne plus vite que l'arbre d'entraînement et le pignon se met en roue libre, c'est-à-dire que la roue libre permet au pignon et donc le porte pignon de tourner plus vite que l'arbre d'entraînement.
Dans ce deuxième et troisième exemple, l'entraîneur 64 identiquement au premier exemple, est doté intérieurement de cannelures hélicoïdales en prise de manière complémentaire avec des dentures hélicoïdales externes portées par l'arbre d'entraînement 13. Le lanceur est ainsi animé d'un mouvement hélicoïdal lorsqu'il est déplacé par le levier 52 contre la butée axiale 68 pour venir, par l'intermédiaire du pignon 12, en prise avec la couronne de démarrage 29 dans la position active.
Les figures 3a-3c et 4a-4c montrent respectivement deux modes de réalisation d'une butée axiale 68 qui est solidaire en rotation avec l'arbre d'entraînement 13 lorsque le porte-pignon 63 est appui contre la butée 68 en position finale. Ces deux modes de réalisations sont adaptables pour les trois modes de réalisations.
Dans tous les cas, la butée 68 comprend un anneau d'arrêt 91 en contact avec l'extrémité avant du porte-pignon 63 lorsque ce dernier est en position finale, ainsi qu'un dispositif de liaison en rotation 92 assurant une liaison en rotation de l'anneau d'arrêt 91 avec l'arbre d'entraînement 13. Dans le mode de réalisation des figures 3a à 3c, le dispositif de liaison en rotation 92 comprend deux demi-coquilles 93, 94 en forme de portion d'anneau situées de part et d'autre de l'arbre d'entraînement 13. Ces demi- coquilles 93, 94 ont chacune une face externe en forme de portion de cône coopérant avec une face interne conique de forme complémentaire de l'anneau d'arrêt 91 . Les demi-coquilles 93, 94 sont situées à distance l'une de l'autre, c'est-à-dire qu'il existe un espace entre les extrémités des demi- coquilles 93, 94, lorsque le porte-pignon 63 est dans la position de repos.
Ainsi, la butée 68 est libre en rotation avec l'arbre d'entraînement 13 lorsque le porte-pignon 63 est en position repos. Lorsque le porte-pignon 63 passe en position finale, l'effort axial généré par le porte-pignon 63 contre une face arrière de l'anneau d'arrêt 91 est transformé en un effort ayant des composantes radiales opposées l'une de l'autre du fait de la configuration conique des surfaces de contact entre l'anneau d'arrêt 91 et les demi- coquilles 93, 94. Cela permet d'assurer le pincement des demi-coquilles 93, 94 sur l'arbre d'entraînement 13, en sorte que la butée 68 est alors solidaire en rotation de l'arbre de d'entraînement 13. De préférence, l'arbre d'entraînement 13 comprend en outre un moyen de retenue axial 95 des demi-coquilles 93, 94. Comme cela est montré sur la figure 3b, le moyen de retenue axial 95 est constitué par un épaulement radial coopérant avec une rainure 96 ménagée dans le dispositif de liaison en rotation 92. En l'occurrence, la rainure 96 est réalisée dans la périphérie interne de chaque demi-coquilles 93, 94. Alternativement, le moyen de retenue axial 95 est constitué par une rainure coopérant avec un épaulement du dispositif de liaison en rotation 92.
La butée 68 comporte également de préférence un dispositif de maintien axial 99 de l'anneau d'arrêt 91 coopérant avec le dispositif de liaison en rotation 92. Le dispositif de maintien axial 99 est en l'occurrence un circlip monté dans une gorge annulaire 105 ménagée dans une périphérie interne de l'anneau d'arrêt 91 (cf. figure 3c). Ce circlip 99 est en butée axiale contre les demi-coquilles 93, 94. Dans le mode de réalisation des figures 4a à 4c, le dispositif de liaison en rotation 92 comprend au moins un méplat 100 coopérant avec un méplat réalisé dans l'arbre d'entraînement 13 et au moins un méplat 101 coopérant avec un méplat de l'anneau d'arrêt 91 .
Comme cela est bien visible sur les figures 4a et 4c, le dispositif de liaison en rotation 92 est en l'occurrence constitué par une pièce en forme de U dans laquelle les bords internes des deux branches 921 du U, c'est-à-dire les bords tournés vers l'arbre 13, présentent chacun un méplat 100 coopérant avec un méplat 103 correspondant réalisé dans une périphérie externe de l'arbre d'entraînement 13. Par ailleurs, les bords externes des deux branches du U, c'est-à-dire les bords tournés du côté opposé à l'arbre 13, présentent chacun un méplat 101 coopérant avec un méplat 104 correspondant réalisé dans une périphérie interne de l'anneau d'arrêt 91 .
Avantageusement, l'arbre d'entraînement 13 comprend plus de méplats 103 que le nombre de méplats 100 du dispositif de liaison en rotation 92 aptes à coopérer avec l'arbre d'entraînement 13. Cela permet de faciliter l'indexage du dispositif de liaison en rotation 92 sur l'arbre d'entraînement 13. Ainsi dans le cas, où le dispositif de liaison en rotation 92 en forme de U présente deux méplats 100 diamétralement opposés, l'arbre d'entraînement 13 pourra comporter huit méplats 103 correspondants, comme cela est visible à la figure 4c. L'anneau d'arrêt 91 comporte un nombre de méplats 104 égal au nombre de méplats 101 du dispositif 92 à savoir deux méplats.
L'arbre d'entraînement 13 comprend en outre un moyen de retenue axial 95 du dispositif de liaison en rotation 92. Comme cela est montré sur la figure 4b, le moyen de retenue axial 95 est une rainure coopérant avec les branches du dispositif de liaison en rotation 92.
La butée 68 comporte également de préférence un dispositif de maintien axial 99 de l'anneau d'arrêt 91 coopérant avec le dispositif de liaison en rotation 92. Le dispositif de maintien axial 99 est en l'occurrence un circlip monté dans la gorge 105 ménagée dans une périphérie interne de l'anneau d'arrêt 91 . Ce circlip 99 est en butée axiale contre le dispositif de liaison en rotation 92 en forme de U.
Dans le mode de réalisation des figures 4a à 4c, il est à noter que la butée 68 est solidaire en rotation avec l'arbre d'entraînement 13 quelle que soit la position du porte-pignon 63.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, le dispositif de liaison en rotation 92 comprend un anneau 1 10 réalisé dans un matériau déformable. Cet anneau 1 10 est monté serré entre l'arbre d'entraînement 13 et l'anneau d'arrêt 91 . Cet anneau déformable 1 10 pourra être réalisé dans tout matériau déformable adapté et préférentiellement en plastique tel que du nylon, du polyuréthane, ou en métal mou.
L'anneau 1 10 coopère avec des rainures 1 1 1 ménagées dans une périphérie externe d'un épaulement 1 12 de l'arbre d'entraînement 13. Par ailleurs, pour assurer un maintien axial de l'ensemble lors d'un choc avec le porte-pignon 63, un circlips 1 13 formant butée est monté dans une gorge annulaire 1 14 réalisée dans une périphérie externe de l'arbre 13 et coopère avec une gorge correspondante réalisée dans l'anneau d'arrêt 91 .
Lors de la fabrication, on réalise dans un premier temps les rainures 1 1 1 dans l'épaulement de l'arbre 13, comme cela est illustré par la figure 6a, puis le circlips 1 13 et l'anneau d'arrêt 91 sont montés sur l'arbre 13 (cf. figure 6b). Enfin, l'anneau déformable 1 10 est monté serré entre une périphérie interne de telle façon que l'anneau déformable 1 10 prend la forme des rainures 1 1 1 , ce qui a pour effet d'assurer une liaison en rotation de l'anneau d'arrêt 91 avec l'arbre 13. En variante, le montage pourrait être inversé sous réserve d'inverser le positionnement sur l'arbre 13 de l'épaulement 1 12 et de la gorge 1 14.
L'avantage d'un tel mode de réalisation est que son coût est réduit du fait de l'utilisation d'un anneau déformable 1 10 en matériau plastique. En outre, les modifications à effectuer en ligne d'assemblage sont relativement limitées compte tenu du faible nombre d'étapes à ajouter par rapport au procédé d'assemblage classique de la butée 68.
On décrit ci-après le fonctionnement du premier exemple du démarreur 10 selon l'invention lorsque le lanceur passe de la position de repos à la position active. En position de repos, l'entraîneur 64 se trouve dans la position désaccouplée, les disques 77, 78 ne sont pas serrés en sorte qu'il existe un jeu axial réparti entre l'élément de pression 81 , les disques internes 77 et externes 78 et le plateau de réaction 73. Le porte-pignon 63 se trouve dans une position de repos dans laquelle le porte-pignon 63 est à distance de la butée axiale 68.
Le contacteur 35 étant alimenté électriquement, le noyau mobile 46 est attiré vers le noyau fixe 47 en direction de la positon aimantée. Son déplacement entraîne simultanément la tige mobile 55, la plaque de contact mobile 51 , et la tige de commande 50 vers l'arrière. Le levier 52 déplacé par la tige mobile 55 agit alors dans un premier temps sur l'anneau 82 du boîtier, de manière à déplacer le porte-pignon 63 et le pignon 12 axialement en direction de la couronne le long de l'arbre d'entraînement 13. Durant cette étape, l'entraîneur 64 se trouve dans la position désaccouplée, en sorte que le pignon 12 est libre en rotation dans les deux sens de rotation. Le mouvement axial se poursuivant, le pignon 12 arrive au voisinage de la couronne.
Dans une deuxième étape, le pignon 12 libre en rotation pénètre légèrement dans la couronne. Durant cette deuxième étape, le déplacement du noyau mobile 46 est tel que la plaque de contact mobile 51 établit un contact entre les deux bornes 40, 41 pour alimenter le moteur électrique 15.
Le moteur électrique 15 étant alimenté, la rotation de l'arbre d'entraînement 13 entraîne l'entraîneur 64 vers le plateau de réaction 73 en direction de la position accouplée, en sorte que le jeu entre les disques 77, 78 est progressivement annulé. En outre, le porte-pignon 63 vient, dans sa position finale, en appui contre la butée axiale 68. Dans le cas du mode de réalisation des figures 3a à 3c, l'effort axial appliqué par le porte-pignon 63 sur l'anneau d'arrêt 91 de la butée 68 est transformé en un effort de pincement radial des demi-coquilles 93, 94 sur l'arbre d'entraînement 13. La butée 68 est alors maintenue solidaire en rotation avec l'arbre d'entraînement 13.
Un effort de serrage étant appliqué sur l'embrayage 65 du fait de l'action du levier 52 sur le lanceur 1 1 et de l'effort résultant appliqué par la butée 68 contre laquelle est en appui le porte-pignon 63, l'embrayage 65 est à l'état verrouillé. Du couple peut alors être transmis du pignon d'entraînement 12 à la couronne de démarrage 29.
Lorsque la couronne de démarrage 29 tourne plus vite que l'arbre d'entraînement 13 portant le pignon d'entraînement 12, l'embrayage à friction 65 est relâché car l'entraîneur 64 effectue un mouvement axial vers l'arrière du fait de la liaison hélicoïdale entre l'entraîneur 64 et l'arbre 13. L'entraîneur 64 se dévisse pour passer de la position accouplée à la position désaccouplée. Cette action est amplifiée par la rondelle ressort 84 qui se détend et repousse l'entraîneur 64 vers l'arrière via la rondelle de maintien. En outre, l'action du levier 52 et du ressort de rappel 59 fait passer le lanceur 1 1 de la position active à la position de repos.
On décrit ci-après le fonctionnement du deuxième et troisième exemple du démarreur 10 selon l'invention lorsque le lanceur passe de la position de repos à la position active.
En position de repos, le porte-pignon 63 se trouve donc dans une position de repos dans laquelle le porte-pignon 63 est à distance de la butée axiale 68. Le contacteur 35 étant alimenté électriquement, le noyau mobile 46 est attiré vers le noyau fixe 47 en direction de la positon aimantée. Son déplacement entraîne simultanément la tige mobile 55, la plaque de contact mobile 51 , et la tige de commande 50 vers l'arrière. Le levier 52 déplacé par la tige mobile 55 agit alors dans un premier temps sur l'anneau 82 du boîtier, de manière à déplacer le porte-pignon 63 et le pignon 12 axialement en direction de la couronne le long de l'arbre d'entraînement 13. Durant cette étape, l'entraîneur du fait des rainures hélicoïdales, le porte pignon et le pignon par le biais de la roue libre, tournent en avançant vers la butée 68. Le mouvement axial se poursuivant, le pignon 12 arrive au voisinage de la couronne.
Dans une deuxième étape, le pignon 12 pénètre légèrement dans la couronne ou est dent contre dent contre la couronne. Durant cette deuxième étape, le déplacement du noyau mobile 46 est tel que la plaque de contact mobile 51 établit un contact entre les deux bornes 40, 41 pour alimenter le moteur électrique 15.
Le moteur électrique 15 étant alimenté, la rotation de l'arbre d'entraînement 13 entraîne l'entraîneur 64 en rotation et donc le pignon pour s'engrener dans la couronne. Dans le cas du mode de réalisation des figures 3a à 3c, l'effort axial appliqué par le porte-pignon 63 sur l'anneau d'arrêt 91 de la butée 68 est transformé en un effort de pincement radial des demi-coquilles 93, 94 sur l'arbre d'entraînement 13. La butée 68 est alors maintenue solidaire en rotation avec l'arbre d'entraînement 13. Du couple peut alors être transmis du pignon d'entraînement 12 à la couronne de démarrage 29.
Lorsque la couronne de démarrage 29 tourne plus vite que l'arbre d'entraînement 13 portant le pignon d'entraînement 12, la roue libre s'active et l'entraîneur est découplé en rotation du porte pignon. La butée 68 liée en rotation avec l'arbre d'entraînement permet à ce que les deux surfaces d'usures du fait de la différence de vitesse entre le porte pignon et l'arbre d'entraînement se fassent entre une surface de la butée et le pignon. Ces deux surface ont pour avantage d'avoir une surface d'appuie plus importante et donc de s'user moins vite que dans l'art antérieur.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres
équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Démarreur (10) pour moteur thermique de véhicule automobile comprenant,
- un pignon d'entraînement (12),
- un porte-pignon (63) sur lequel est monté ledit pignon d'entraînement (12),
- un arbre d'entraînement (13) sur lequel est monté coulissant ledit porte-pignon (63) entre une position de repos et une position finale, et
- une butée (68) solidaire en rotation avec ledit arbre d'entraînement (13) lorsque ledit porte-pignon (13) est en appui contre ladite butée (68) en position finale et en ce que ledit pignon peut tourner à une vitesse de rotation différent de l'arbre d'entraînement.
2. Démarreur selon la revendication 1 , dans lequel ladite butée (68) comprend un anneau d'arrêt (91 ), ledit anneau d'arrêt (91 ) étant en contact avec une extrémité dudit porte-pignon (63) en position finale et un dispositif de liaison en rotation (92) dudit anneau d'arrêt (91 ) avec ledit arbre d'entraînement (13).
3. Démarreur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit arbre d'entraînement (13) comprend un moyen de retenue axial (95) dudit dispositif de liaison en rotation (92).
4. Démarreur selon la revendication 3, dans lequel ledit moyen de retenue axial (95) est constitué par un épaulement coopérant avec une rainure ménagée dans ledit dispositif de liaison en rotation (92).
5. Démarreur selon la revendication 3, dans lequel ledit moyen de retenue axial (95) est constitué par une rainure coopérant avec un épaulement dudit dispositif de liaison en rotation (92).
6. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel ledit démarreur comporte un dispositif de maintien axial (99) de l'anneau d'arrêt coopérant avec ledit dispositif de liaison en rotation (92).
7. Démarreur selon la revendication 6, dans lequel ledit dispositif de maintien axial (99) est un circlip monté dans une périphérie interne dudit anneau d'arrêt (91 ), ledit circlip étant en butée axiale contre ledit dispositif de liaison en rotation (92).
8. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ladite butée (68) est libre en rotation avec ledit arbre d'entraînement (13) lorsque ledit porte-pignon (63) est en position repos.
9. Démarreur selon la revendication 8, dans lequel ledit dispositif de liaison en rotation (92) comprend deux demi-coquilles (93, 94) ayant chacune une face externe en forme de portion de cône coopérant avec une face interne conique de forme complémentaire dudit anneau d'arrêt (91 ).
10. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel lesdites demi-coquilles (93, 94) sont situées à distance l'une de l'autre lorsque ledit porte-pignon (63) est dans la position de repos.
1 1 . Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ladite butée (68) est solidaire en rotation avec ledit arbre d'entraînement (13) quelle que soit la position dudit porte-pignon (63).
12. Démarreur selon la revendication 1 1 , dans lequel ledit dispositif de liaison en rotation (92) comprend au moins un méplat (100) coopérant avec un méplat (103) ménagé dans ledit arbre d'entraînement (13) et au moins un méplat (101 ) coopérant avec un méplat (104) dudit anneau d'arrêt (91 ).
13. Démarreur selon la revendication 12, dans lequel ledit arbre d'entraînement (13) comprend un nombre de méplats (103) aptes à coopérer avec l'au moins un méplat (100) dudit dispositif de liaison en rotation (92) plus grand que le nombre de méplats (100) dudit dispositif de liaison en rotation (92) aptes à coopérer avec ledit arbre d'entraînement (13).
14. Démarreur selon la revendication 2, dans lequel ledit dispositif de liaison en rotation (92) comprend un anneau (1 10) réalisé dans un matériau déformable monté serré entre ledit arbre d'entraînement (13) et ledit anneau d'arrêt (91 ), ledit anneau déformable (1 10) coopérant avec des rainures (1 1 1 ) ménagées dans une périphérie externe de l'arbre d'entraînement (13).
15. Démarreur selon la revendication 14, dans lequel un circlips (1 13) formant butée est en outre monté dans une gorge annulaire (1 14) réalisée dans une périphérie externe dudit arbre d'entraînement (13).
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