Brevet FR2353721A1 — publié le 19771230

L'invention concerne un engreneur baladeur pour un dispositif de démarrage de moteurs à combustion interne9 avec un pignon de démarrage disposé vis-à-vis de l'arbre de commande du moteur de démarrage, de façon à pouvoir tourner et se déplacer9 qui est fixé à une extrémité d'un arbre de transmission faisant saillie hors d'un carter de bote à vitesses, qui est en liaison par l'intermédiaire d'un accouplement mobile avec l'arbre de commande et qui est déplaçable par l'intermédiaire d'un baladeur actionné par un relais d'embrayage disposé coaxialement. Dans ce dispositif de démarrage pour puissances élevées, l'engreneur baladeur est actionné électriquement à deux étages. De plu-s, le pignon de démarrage est introduit dans un premier étage dans la couronne dentée du moteur à combustion interne, avant que le contact principal soit fermé dans le second étage et que le moteur de démarrage reçoive la totalité du courant. Pour l'exécution du premier étage, dans le dispositif de démarrage connu, deux éléments de puissance électrique différents, à savoir un relais d'embrayage et un relais de commande, sont nécessaires, qui, il est vrai sont enchalnés par couplage et accord de puissance. Le relais d'embrayage exerce sur l'engreneur baladeur une force d'introduction préalable, c'est-à-dire que le pignon de démarrage est déplacé axialement sur la couronne dentée.Le relais de commande fait en sorte que le moteur de démarrage tourne avec un moment de rotation préalable accordé à la force d'introduction préalable et exerce, de ce fait, sur l'engreneur baladeur une force circonférentielle, pour que le pignon de démarrage, introduit au préalable9 soit mis en rotation sur la couronne dentée pour l'introduction dans un entredent. Force d'introduction préalable et force circonférentielle doivent cependant se trouver dans un rapport bien déterminé, l'une par rapport à l'autre, pour assurer un processus d'introduction sûr. Cependant, il s'est révélé, dans ce système d'introduit tion, un inconvénient, à savoir que par les tolérances mécaniques et électriques et par un comportement au frottement différent des paliers et des balais, le rapport de la force d'introduction préalable à la force circonférentielle peut être si défavorable qu'une introduction sûre ne peut toujours être réalisée En cas de force d'introduction préalable trop élevée, le pignon de démarrage pressé sur la couronne dentée ne peut être mis en rotation dans la position dent sur entredent.Le pignon de démarrage ne peut entrer Ce processus de couplage est appelé faux couplage Si la force circonférencielle esttrop élevée le frottement frontale entre la couronne dentée et le pignon de démarrage est, il est vrai, surmonté Entre le pignon de démarrage introducteur et la couronne dentéeS il se produit, cependant, une pression de la dent si élevée que le pignon de démarrage ne peut etre pleinement introduit dans la couronne dentée et de ce fait, le contact du courant principal ne peut etre fermé On ne parvient qu'à un engrènement partiel Faux couplage et engrènement partiel empêchent la rotation du moteur a combustion interne Le problème à la base de l'invention est de créer un engreneur baladeur9 dans lequel sont prévus les avantages du dispositif connu, tels que pignon de démarrage exempt d'échappement avec nombre de dents inférieur et, par là, moteur de démarrage plus petit, mais suffisant, ainsi que disposition protégée contre la saleté et l'humidité du mécanisme d'introduction avec relais d'embrayage disposé coaxialement de faible encombrement, cependant sans relais de commande, avec rotation mécanique du pignon de démarrage connue, pour obtenir un dispositif de démarrage d'une introduction sûre, peu encombrant, rend et ainsi indépendamment du montage. Ce problème est résolu conformément à l'invention, par le fait qu'une roue libre à roulement est disposée entre l'arbre de transmission et l'arbre de commande, dont le chemin de roulement intérieur repose sur une section filetée à pas rapide de l'arbre de transmission et dont le chemin de roulement extérieur se trouve en engrènement avec une denture droite d'un toc d'entraînement relié solidairement à l'arbre de commande et a un prolongement sur lequel prend appui, d'un côté, le baladeur et, d'un autre côté, un ressort d'introduction, qui s'appuie contre l'arbre de transmission, et qu'un ressort de rappel prend appui sur le toc d'entralnement et le côté frontal tourné vers le pignon de démarrage de la roue libre à roulement Dans un autre développement de l'invention, dans la roue libre à roulement, disposée de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement dans le toc dWentralnement et directement déplaçable par le baladeur le prolongement du chemin de roulement extérieur a avantageusement la forme d'un pot, présente une première section de palier, dans laquelle une section terminale de l'arbre de transmission est disposée de façon a pouvoir tourner et se déplacer possède une seconde section de palier qui est reçue de façon à pouvoir se déplacer dans un alésage longitudinal de l'arbre de commande et possède un fond contre lequel prend appui, extérieurement, le baladeur et, intérieurement, le ressort d'introduction. D'autres développements avantageux de l'invention sont décrits plus loin. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre la partie latérale de l'engreneur baladeur du dispositif de démarrage, en coupe longitudinale - la figure 2 montre la partie latérale du relais d'embrayage du dispositif de démarrage, en coupe longitudinale. - la figure 3 est un schéma de montage électrique du dispositif de démarrage. Un moteur 1 de demarrage du dispositif de démarrage a un carter 2 de moteur, dans lequel sont fixés des corps polaires 3 qui portent l'enroulement de champ 4. Sur les côtés frontaux du carter 2 de moteur sont disposés un carter 6 de boîte à vitesses (figure 1) muni de colliers de fixation 5 et un palier 7 de collecteur (figure 2) reliés solidairement au carter 2 de moteur par des tirants 80 Le palier 7 de collecteur a la forme d'un pot. Dans un alésage central 9, dans le fond 10 du palier 7 de collecteur, est introduit un palier lisse 11, dans lequel est logée, de façon à pouvoir tourner, une extrémité d'un arbre de commande creux 12. Sur l'arbre de commande 12, sont disposés un collecteur 13 et un induit 14 du moteur 1 de démarrage. Dans le palier 7 de collecteur, est fixé un porte-balais 16 portant des balais 15 de pôle positif et des balais de pôle négatif. A l'extrémité faisant saillie hors de l'induit 14 de l'arbre de commande 12, est fixé au toc d'entraînement 17 en forme de cloche Le toc d'entraînement 17 est fermé par un couvercle 18. Le couvercle 18 est muni d'un épaulement 19, qui est reçu dans un palier 20 dans un alésage longitudinal 21 du carter 6 de boite à vitesses de façon à pouvoir tourner. L'arbre de commande 12 a un alésage longitudinal 22 avec une section 23 de palier de grand diamètre et avec une section terminale 24 s'élargissant en se raccordant à la section 23 de palier. Le toc d'entraînement 17 est muni d'une denture droite intérieure 25. Un chemin de roulement extérieur 26 d'une roue libre 27 à roulement est constitué en une seule pièce avec un prolongement 28 en forme de pot Le prolongement 28 a une section de palier intérieure 29, dans laquelle est introduit un palier 30. I1 s'étend dans la section terminale élargie 24 de l'arbre de commande 12 L'extrémité du prolongement 28 est reçue de façon à pouvoir se déplacer dans la section de palier 23 de l'arbre de commande 12. Le chemin de roulement extérieur 26 est muni, sur son enveloppe, dune denture droite extérieure 31, qui se trouve en engrènement avec la denture droite intérieure 25 du toc d'entraînement 17. Le chemin de roulement extérieur 26 est ainsi relié solidairement au toc d:entrainement 17, et tourne avec celui-ci, mais peut se déplacer longitudinalement par rapport au toc d'entraînement 17. La roue libre 27 à roulement a des rouleaux 32, qui sont placés dans des espaces 33 du roulement extérieur 26, qui sont limités radialement par un roulement intérieur 34. Les espaces 33 sont limités axialement, d'un côté, par un collier d'assemblage 35, entre le chemin de roulement extérieur 26 et la section de palier intérieure 29 et, de l'autre côté, par un disque de recouvrement 36. Sur le disque de recouvrement 36 se situe un disque de-butée 37a qui est maintenu par une fixation 38 logée dans le chemin de roulement extérieur 26. Dans l'alésage 21 du carter 6 de bote à vitesses 1, est disposé un palier 39 faisant suite au palier lisse 20. Dans les deux paliers 39 et 30, est reçu, de façon à pouvoir tourner et se déplacer, un arbre d'embrayage 40. Celui-ci a une section filetée a' pas rapide 41, sur laquelle repose le chemin de roulement intérieur 34 de la roue libre 27 à roulement.L'arbre d'embrayage 40 fait saillie avec une extrémité hors de l'alésage 21 du carter 6 de boite à vitesses, dans lequel est logé un joint d'étanchéité 42 isolant le palier 39. Sur le côté frontal de l'extremité de l'arbre d'embrayage 40, faisant saillie gors du carter 6 de boite à vitesses, débouche un alésage en cul-de-sac 43, dans la section terminale élargie duquel est disposé, de façon à pouvoir tourner solidairement, un arbre 45 d'un pignon de démarrage 46. L'alésage en cul-de-sac 43 est muni d'une section filetée, dans laquelle est vissée une vis 47 & avec laquelle le pignon de démarrage 46 est fixé sur l'arbre d'embrayage 40. Le pignon de démarrage 46 peut être introduit dans la couronne dentée 48 d'un moteur à combustion interne non représenté, pour faire tourner celui-ci. L'extrémité, reçue dans le palier 30, de l'arbre d'em brayage 40, fait saillie dans le prolongement 28. Dans le prolongement 28 est logé un ressort d'introduction 49, qui prend appui contre le fond 50 du prolongement 28 et presse une pièce de pression 51 contre le côté frontal 52 de l'arbre d'embrayage 40. A travers l'alésage 22 de l'arbre de commande 12. s'étend une bielle 53 y qui prend appui extérieurement sur le fond 50 du prolongement 28 du chemin de roulement extérieur 26. Un ressort de rappel 54, qui maintient le mécanisme d'introduction consistant en la roue libre 27 à roulement, l'arbre d'embrayage 40 et le pignon de démarrage 46 dans la position de repos représentée par le dessin, est logé dans le toc d'entraînement 17. Ce ressort est situé avec une extrémité contre le disque de butée 37 de la roue libre 27 à roulement et avec l'autre extrémité dans l'épaulement 19 du couvercle 180 Un aimant 55 d'embrayage (figure 2) possède un boitier 56t qui est fixé coaxialement sur le côté extérieur du fond 10 du palier 7 de collecteur.Une bobine 57 de l'aimant 55 d'embrayage est disposée sur un porte-bobine 58 dans le boitier 56. Cette bobine consiste en un enroulement d'alimentation 59 et un enroulement d'arret 60. Le porte-bobine 58 repose sur une douille en laiton 61 dans laquelle est logé un induit 62 de l'aimant 55 d'embrayage. L'induit 62 est fixé sur un barre d'induit 63. Celuici s'étend à travers la douille en laiton 61 et le noyau 64 d'aimant dans l'alésage longitudinal 22 de l'arbre de commande 12 et prend appui contre un côté frontale 65 de la bielle 53. Une section terminal 66 de la barre d'induit 63 fait saillie à travers l'induit 62. Sur la section terminale 66, est disposé un ressort de pression 67 ç qui prend appui, avec une extrémité, contre une bague de butée 68 de la section terminale 66 et s'appuie avec son autre extrémité, sur le fond 69 d'une douille de manoeuvre 70, La douille de manoeuvre 70 est disposée de meme sur la section terminale 66 et est pressée par le ressort de prend sion 67 dans la position de repos représentée au dessin contre le fond d'un évidement 71 de l'induit 62, La douille de manoeuvre 70 a un bord 72 en forme de collier. Dans l'évidement 71, est logé, de façon mobile, un élément de manoeuvre 73 en forme de pot.Son fond est muni d'une ouverture 74, à travers laquelle font saillie la douille de manoeuvre 70 et la section terminale 66 de la barre d'induit 63. De plus, l'élément de manoeuvre 73 a un bord 75 en forme de collier Dans la position de repos représentée au dessin, l'élément de manoeuvre 73 repose complètement dans l'évidement 71 de l'induit 62 En outre, le bord 75 de l'élément de manoeuvre 73 prend appui contre un côté frontal 76 de l'induit 62. Sur la douille en laiton 61, est disposée, de façon mobilen une douillé 77 porte-contact en matière plastique, sur laquelle est fixé un pont de contact 78, Sur le côté frontal d'une culasse de retour 79 de l'aimant 55 d'embrayage, sont fixées deux cornières de raccordement isolées 80 et 81. Sur la cornière de raccordement 80D se forme un contact 82 et sur la cornière de raccordement 81 un contact 83.Les contacts 82 et 83 constituent, avec le pont de contact 78, l'interrupteur principal Un ressort de rappel 84 du pont de contact 78 prend appuis d'une façon isolée, avec une extrémité, contre la culasse de retour 79 et s'appuie, avec l'autre extrémité, sur un épaulement 85 de la douille 77 porte-contact Dans la position de repos représentée en figure 2, le ressort de rappel 84 presse la douille 77 porte-contact contre le bord 75 de l'élément de manoeuvre 73, qui prend appui de nouveau contre un chapeau de recouvrement 86 de l'aimant 55 d'embrayage. Le chapeau de recouvrement 86 repose, de façon étanche, sur le palier 7 de collecteur et est fixé, de façon étanche et isolée, par des boulons d'assemblage 87, 88 et 89. Le boulon d'assemblage 87 est relié mécaniquement et électriquement à la cornière de raccordement 80, A ce boulon, est raccordée une ligne 91 de pôle positif venant d'une batterie 90 (figure 3) servant de source de courant continu. Par l'interné diaire de la ligne 91 e le contact 82 de l'interrupteur principal est relié à la batterie 90, Le boulon de raccordement 88 est raccordé à une ligne 92, qui est reliée de même au pôle positif de la batterie 90 et sur laquelle est monté un interrupteur de démarrage 93 Par l'intermédiaire d'une ligne 94, dérivée de la ligne 92, l'enroulement d'alimentation 59, en parallèle avec l'enroulement d'arrêt 60, auquel conduit la ligne 82, est raccordable à la batterie 90, Le boulon de raccordement 89 sert de ligne de retour isolée. Ce boulon est fixé sur une pièce de raccordement 95 où par l'intermédiaire d'une ligne 96 le balai de pôle négatif 97 du moteur de démarrage 1 et, par l'intermédiaire d'une ligne 98, l'enroulement d'arrêt 60 sont mis à la masse. Au contact 83 de l'interrupteur principal, est reliée, par l'intermédiaire de la cornière de raccordement 81, une barre conductrice 99, qui est raccordée à l'enroulement de champ 4 du moteur de démarrage 1. Pour faire tourner le moteur à combustion interne, le pignon de démarrage 46 est tout d'abord introduit dans sa couronne dentée 48. A cette fin, l'interrupteur de démarrage 93 est fermé, de sorte que le courant de la batterie 90 est amené, par l'intermédiaire des lignes 92, 94* à l'enroulement d'alimentation 59 et à l'enroulement d'arrêt 60 monté en parallèle avec celui-ci. L'induit 62 est attiré dans la bobine 57. De plus, la barre d'induit 63 presse la bielle 53, qui déplace le mécanisme d'introduction 27, 40, 46 en s'opposant à la force du ressort de rappel 54 d'une façon rectiligne sur la couronne dentée 48. Si le pignon de démarrage 46 atteint la position dent sur entredent sur la couronne dentée 48, il peut s'introduire aussitôt. Lors du mouvement rectiligne d'introduction préalable, le ressort de rappel 54 est comprimé5 tandis que le ressort d'introduction 49 conserve sa longueur initiale, c'est-à-dire que le chemin de roulement extérieur 26 ne se déplace pas longitudinalement par rapport à l'arbre d'embrayage 40. Lors du mouvement d'introduction de l'induit 62 dans la bobine 57, l'induit 62 libère une partie de l'élément de manoeuvre 73. L'élément de manoeuvre 73 est encore maintenu à sa position de repos par la force du ressort de rappel 84. La douille de manoeuvre 70, disposée sur la section terminale 66 de la barre d'induit 63, est déplacée avec la section terminale 66 à travers l'ouverture 74 dans le fond de l'élément de manoeuvre 73. Si le bord 72 de la douille de manoeuvre 73 prend appui contre le fond de l'élément de manoeuvre 73 le ressort de pression 67, dont la force est supérieure à celle du ressort de rappel 84, sera tendu.Peu avant que le pignon de démarrage 46 soit complètement introduit dans la couronne dentée 48, la force du ressort de pression tendu 67, conjointement à la force d'introduction de la bobine 57, qui agit sur le fond de l'élément de manoeuvre 73, surmonte la force du ressort de rappel 84. L'élément de manoeuvre 73 est maintenu par le bord 72 de la douille de manoeuvre 70 dans sa position dans l'induit 62 et est déplacé conjointement à l'induit 62, I1 presse, de plus,avec son bord 75, le pont de contact 78 reposant sur la douille porte-contact 77 sur les contacts 82 et 83. Par l'intermédiaire du contact principal 82, 78, 83 maintenant fermé, le moteur de démarrage 1 est raccordé à la source de courant 90.Le pignon de démarrage 46 introduit dans la couronne dentée 48 est relié, par commande forcée, à l'arbre de commande 12 du moteur de démarrage 1, par l'intermédiaire de l'arbre de transmission 40, le filetage à pas rapide 41, la roue libre 27 à roulement, la denture droite 25) 31 et le tic d'entralnement 17. Le moteur de démarrage 1 obtient le moment de rotation total et fait tourner le moteur à combustion interne par l'intermédiaire de la couronne dentée 48. Si le pignon de démarrage 46 parvient, lors de l'introduction préalable rectiligne, à la couronne dentée 48, le pignon de démarrage 46 et l'arbre de démarrage 40 ne peuvent être déplacés axialement plus loin. L'induit 62 de l'aimant 55 d'embrayage continue cependant son mouvement d'introduction et déplace la roue libre 27 à roulement par rapport à l'arbre de transmission 40, qui est, de plus, mis en rotation d'un angle déterminé par le filetage à pas rapide 41, Le pignon de démarrage 46, fixé sur l'arbre de transmission 40, est entrainé en rotation avec lui et parvient dans la position dent sur entredent voisine à la couronne dentée 48. Lors du déplacement de la roue libre 27 à roulement par rapport à l'arbre de transmission 40 dans la direction de l'introduction, le ressort d'introduction 49 est, en même temps, comprimé entre l'arbre de transmission 40 et le fond 50 du prolongement 28 de la roue libre 27 à roulement. Si le pignon de démarrage 46 atteint la position dent sur entredent voisine, il sera introduit aussitôt dans la couronne dentée 48 par la force du ressort d'introduction 49. Le contact principal 82, 78, 83 est fermé, comme décrit cidessus, et le moteur de démarrage 1 fait tourner le moteur à combustion interne. Si le moteur à combustion interne est mis en marche, la couronne dentée 48 fait tourner le pignon de démarrage 46 à une vitesse plus élevée que celle du moteur de démarrage 1. La roue libre 27 à roulement est libérée, de sorte que des vitesses dangereusement élevées ne peuvent être transmises à l'induit 14 du moteur de démarrage 1. Le pignon de démarrage 46 reste toutefois encore introduit dans la couronne dentée 48, jusqu'à ce que l'interrupteur de démarrage 93 soit ouvert. Lors de l'ouverture de l'interrupteur de démarrage 93, la bobine 57 est sans courant. Le ressort de rappel 84 ouvre le contact principal 82, 78, 83, en déplaçant la douille 77 porte-contact à sa position de repos représentée en figure 2 De plus, la douille 77 porte-contact ramène l'élément de manoeuvre 73 contre le chapeau de recouvrement 86. Lors de l'ouverture du contact principal 82, 78, 83, le moteur de démarrage 1 est sans courant et s'arrête. Le ressort de rappel 54 déplace en même temps le mécanisme d'introduction 27, 40, 46 avec la bielle 53r la barre d'induit 63 et l'induit 62 de l'aimant 55 embrayage 55 à la position de repos, Bien entendu; llinvention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, R E V E N D I C A T I O N S 10) Engreneur baladeur pour un dispositif de démarrage de moteur à combustion interne avec un pignon de démarrage disposé vistå--vis de l'arbre de commande du moteur de démarrage, de façon à pouvoir tourner et se déplacer7 qui est fixé à une extrémité d'un arbre de transmission faisant saillie hors d'un carter de boite à vitesses qui est en liaison par l'intermédiaire d'un accouplement mobile avec l'arbre de commande et qui est déplaçable par l'intermédiaire dzun baladeur actionné par un relais d'embrayage disposé coaxialement, engreneur caractérisé en ce quaune roue libre (27) à roulement est disposée entre l'arbre de transmission (40) et arbre de commande (12) r dont le chemin de roulement intérieur (34) repose sur une section filetée à pas rapide de l'arbre de transmission (40) et dont le chemin de roulement extérieur (26) se trouve en engrènement avec une denture droite (25) d"un toc d entralnement (17) relié solidairement à l'arbre de commande (12) et a un prolongement (28) sur lequel prend appui, d'un côté, le baladeur (53) et;; d'un autre côté, un ressort d'introduction (49), qui s'appuie contre l'arbre de transmission (40), et en ce qu'un ressort de rappel (54) prend appui sur le toc d'entraînement (17, 19) et le côté frontal (37) tourné vers le pignon de démarrage (46) de la roue libre (27) à roulement. 20) Engreneur baladeur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le prolongement (28) du chemin de roulement extérieur (26) a la forme d'un potD présente une section de palier (29) dans laquelle une section terminale de l'arbre de transmission (40) est disposée de façon à pouvoir tourner et se déplacer, possede une section terminale qui est reçue de façon à pouvoir se déplacer dans une section d'alésage longitudinal (23) de l'arbre de commande (12) et possède un fond (50) contre lequel prend appui extérieurement le baladeur (53) et intérieurement le ressort d'introduction (49) 30) Engreneur baladeur, suivant l'une des revendications 1 ou 2r caractérisé en ce que le ressort d'introduction (49) prend appui contre un élément de pression (51), qui est pressé contre un coté frontal (52) de l'arbre de transmission (40) 40) Engreneur baladeur suivant l'une des revendications 1 ou 2. caractérisé en ce que le toc d'entraînement (17) est fermé par un couvercle (18) qui possède un épaulement (19), qui est disposé de façon à pouvoir tourner dans un palier (20) du carter (6) de boite à vitesses 5 ) Engreneur baladeur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (54) prend appuir avec une extrémité, contre le fond de l'épaulement (19) du couvercle t18) du toc d'entraînement et s'appuie, avec l'autre extrémité contre un disque de butée (37) de la roue libre (27) a roulement, qui est pressée à la position de repos du dispositif de démarrage contre la section filetée à pas rapide (41) de l'arbre de transmission (40).