Brevet FR2536795A1 — publié le 19840601

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux démarreurs pour moteurs thermiques et elle vise plus particulièrement un système de commande de l'avance du lanceur d'un démarreur à réducteur assurant l'auto-orientation et l'entraînement de son pignon afin qu'il engrène avec la grande couronne du moteur thermique et lui communique un mouvement de rotation Autrement dit, grâce à l'invention, on supprime le contacteur généralement utilisé pour faire avancer le lanceur par le moyen d'un levier basculant. On a décrit dans le document FR-A-78 32871 de la présente Demanderesse un démarreur dont l'avance du pignon de lanceur est effectuée en prélevant de l'énergie sur l'induit du moteur électrique. L'agencement général du démarreur faisant l'objet du document précité est complexe de sorte que son prix de revient est élevé En outre, il est nécessaire de bloquer le porte-satellite au moyen d'un levier basculant à passage de point d'équilibre instable, de telle sorte que dans certaines conditions sévères, on peut assister à un mauvais fonctionnement. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier aux inconvénients précités et à permettre la réalisation d'un démarreur pour moteur à combustion interne dont la réalisation soit simple et économique et le fonctionnement fiable. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig 1 est une vue schématique d'un démarreur établi conformément à l'invention. Fig 2 est une vue semblable à celle de fig 1, mais illustrant le démarreur à sa position d'entraînement de la grande couronne du moteur thermique. Fig 3 est une coupe transversale d'un démarreur établi conformément à l'invention, mais suivant une variante préférée. Le démarreur illustré en fig 1 comprend un moteur d'entraînement 1 pneumatique, hydraulique électrique etc dont l'arbre 2 présente une extrémité libre 2 a tourillonnant dans un palier 3 Une vis 4 est calée sur l'arbre 2, son filet coopérant avec celui d'un écrou 5 dont la périphérie comporte des dents 5 a L'écrou 5 engrène par sa denture avec celle d'un engrenage 6 monté àrotation libre sur un arbre 7 dont les extrémités sont solidaires de paliers 8 et 9 Le centre de l'engrenage 6 comporte une jupe cylindrique 6 a qui porte la piste extérieure 10 a d'un organe d'entraînement unidirectionnel tel qu'une roue libre 10 La piste intérieure l Ob de celle-ci est constituée par un manchon qui fait suite à la queue lla du pignon 11 destiné à venir en prise avec la grande couronne 12 solidaire du vilebrequin du moteur thermique La queue lla du lanceur comporte un plateau transversal 13 dont la périphérie est associée à un bandage denté 13 a qui se trouve à l'extérieur de la roue libre 10 Le bandage 13 a engrène avec une couronne dentée 14 montée à rotation par rapport à l'arbre 2 et dont le moyeu 14 a porte des éléments qui, sous l'effet de la force centrifuge, viennent s'appliquer contre la face intérieure d'une cage 15 solidaire de l'écrou 5 De manière pratique> on utilise un seul élément de blocage constitué par un jonc fendu 14 b à extrémité cambrée pénétrant dans un trou radial pratiqué dans le moyeu 14 a Ce dernier est appliqué contre une butée 16 solidaire de l'arbre 2 par une extrémité d'un ressort de compression 17 dont l'autre extrémité repose contre une rondelle 18 également solidaire de l'arbre 2 On note enfin la présence d'un levier basculant 19 dont l'une des extrémités 19 a portant un galet est engagée dans une gorge 15 a de la cage 15 tandis que son autre extrémité, non représentée, est articulée à un axe fixe Le levier 19 passe dans une dépression 20 ménagée entre l'engrenage 6 et sa jupe 6 a. Le fonctionnement découle des explications qui précèdent Lorsque le moteur 1 est mis en route, l'arbre 2 tourne Comme l'écrou 5 est pratiquement bloqué en rotation par les frottements et l'inertie propre des différents éléments associés à l'arbre 7, on provoque l'avance de l'écrou 5, de telle sorte que le levier 19 bascule en entraînant un déplacement vers la gauche du pignon 11 Tant que ce pignon ne rencontre pas de résistance à sa translation, le mouvement continue Par contre, si le pignon en question vient buter contre la face externe de la grande couronne 12 sans que les dents de ces deux organes ne puissent s'inter- pénétrer, l'avance de l'écrou 5 est stoppée, de telle sorte que la vis 4 provoque sa rotation La rotation de l'écrou entraîne celle de l'engrenage 6 qui, par l'intermédiaire de la roue libre 10, entraîne le pignon Il Dès que celui-ci commence sa rotation, ses dents viennent en face des creux de la denture de la grande couronne 12 et l'on revient aux conditions de fonctionnement initiales, c'est-à-dire que l'écrou s'arrête de tourner et recommence son avance vers la gauche, si bien que le pignon ll^vient engrener parfaitement avec la grande couronne 12, comme illustré en fig 2 A la fin de la translation du pignon 11, le fond 15 b de la cage 15 vient porter contre la butée 16, de -2536795 telle sorte que l'avance de l'écrou 5 est stoppée Comme la vis 4 continue de tourner, elle entraîne la rotation dudit écrou qui provoque lui-même celle de l'engrenage 6 et du pignon 11 Ainsi, la grande couronne 12 tourne-t-elle pour faire démarrer le moteur. -5 Lorsque le moteur a démarré, sa vitesse de rotation élevée provoque une augmentation de celle du pignon 11 et de la piste intérieure 10 b de la roue libre 10 qui par conséquent se débloque, si bien que l'engrenage -6 est désolidarisé du pignon 11 La rotation de ce dernier entraîne- celle de la couronne dentée 14, de telle sorte que-l'embrayage centrifuge fonctionne pour solidariser ladite couronne et l'écrou 5 Comme la vitesse de rotation de la couronne 14 est beaucoup plus importante que sa vitesse initiale du fait de la multiplication provoquée par la denture 13 a, l'écrou 5 tourne plus vite qu'initialement, si bien qu'il se revisse par rapport à lavis 4, même si celle-ci est encore entraînée par le moteur 1, de telle sorte que l'ensemble revient à sa position initiale de fig 1 Bien entendu, l'alimentation du moteur 1 est ensuite coupée On pourrait d'ailleurs prévoir de couper ladite alimentation au moment du démarrage du moteur thermique pour provoquer un retour encore plus rapide de l'écrou 5 à sa position initiales On observe que le ressort 17 qui a été comprimé lors de la phase de mise en place du lanceur 11 facilite le retour de l'écrou 5. Dans une forme d'exécution préférée qui a été illustrée en fig 3, le démarreur est entraîné par un moteur électrique 1 dont l'induit la est calé sur l'arbre 2 par l'intermédiaire d'une clavette 21 L'extrémité de l'arbre 2 est associée à une cuvette 22 dont l'alésage est pourvu de cannelures hélicoïdales 22 a La cuvette 22 est centrée au moyen d'un roulement à billes 23 par rapport à un palier 24 maintenu en place dans la carcasse lb du moteur 1 Le palier 24 comporte une denture intérieure 24 a avec laquelle coopèrent des satellites 25 dont les axes 26 sont solidaires d'une cloche 27 Le pignon 28 qui engrène avec les cannelures 22 a de la cuvette 22, est pourvu d'une queue 28 a dont la périphérie est dentée Les satellites 25 sont en prise avec la denture de la queue 28 ao La cloche 27 est rendue solidaire-d'une bague constituant la piste extérieure 29 d'une roue libre 30 dont la pisté intérieure est portée par une douille tubulaire 31 Cette douille est centrée par rapport au carter 32 du démarreur qui fait suite à la carcasse lb, au moyen d'un roulement 33 et par rapport à la cloche 27 par l'intermédiaire d'un roulement 34 L'alésage de la-douille 31 est pourvu de cannelures droites 31 a avec lesquelles coopèrent des cannelures complémentaires 35 a portées par la queue 35 du pignon du lanceur 36 Un circlips C engagé dans une gorge de l'alésage de la douille 31 constitue appui pour l'une des extrémitésd'un ressort de compression 37 dont l'autre extrémité est retenue par un embout 38 solidaire de la queue 35 Le pignon 36 et sa queue 35 comportent un perçage central traversé par une tige de rappel 39 qui vient se visser dans la queue du pignon 28 L'extrémité extérieure de la tige de rappel 29-comporte un plot de centrage 40 et un écrou 41. On observe qu'une bride de fixation 42 est associée au carter 32 et à la carcasse lb grâce à des tirants 43 coopérant d'une part avec ladite bride et d'autre part avec le palier extrême non représenté de la carcasse lb. Le fonctionnement découle des explications qui précèdent Au repos, le démarreur se trouve dans la position illustrée-en traits continus en fig 3 Lorsqu'on désire lancer le moteur à combustion interne on alimente le moteur électrique 1 de telle sorte que l'induit la tourne, ainsi que l'arbre 2 et la cuvette 22 Comme dans le cas du premier mode d'exécution, les frottements et l'inertie des différents organes situés en aval de la vis 28 font que celle-ci est immobilisée en rotation, de telle sorte que la rotation de la cuvette 22 provoque son déplacement vers la gauche Ce déplacement entraîne une translation dans le même-sens du pignon 36 du lanceur, du fait que la queue de ce pignon et celle du pignon 28 viennent en contact l'une avec l'autre Toutefois il existe un jeu fonctionnel entre ces deux pièces afin que la rotation du pignon 36 s'effectue sans frottement de sa queue 35 contre celle du pignon 28. Dans la première hypothèse qui est la plus fréquente, le pignon 36 vient buter contre la face extérieure de la grande couronne 12 car les dents de ces deux organes se trouvent en face les unes des autres A ce moment, et comme pour le premier exemple, l'avance de la vis 28 étant stoppée, elle reprend sa rotation de telle sorte que le pignon 36 s'oriente automatiquement et vient s'engager avec les dents de la grande couronne 12. A cet effet, la denture de la queue 28 a de la vis 28 entraîne les pignons satellites 25 qui roulent sur la denture 24 a du palier fixe 24, de telle sorte qu'ils entraînent la rotation de la cloche 27 Par l'intermédiaire de la roue libre 30, celle-ci transmet le mouvement de rotation à la douille 31 dont les cannelures intérieures 31 a entraînent la rotation du pignon 36 La denture de celui-ci s'engage alors avec celle de la grande couronne, de telle sorte que la rotation du pignon 36 cesse jusqu'à ce que la vis 2 Mvienne buter contre un circlips 44 engagé dans une gorge réalisée dans l'alésage de la cuvette 22 On a illustré en traits discontinus la position de la vis à la fin de sa translation vers la gauche Du fait de son blocage en translation, la vis 28 est entraînée en rotation, ce qui provoque celle du pignon 36, de telle sorte que le moteur peut démarrer. Une fois que le moteur est lancé, la grande couronne 12 entraîne le pignon 36 à une vitesse supérieure à celle qu'il avait lorsqu'il était entraîné par le moteur électrique 1, de telle sorte que la roue libre 30 décroche On observe que la douille 31 est solidaire-d'une bague 45 portant une gorge périphérique 45 a dans laquelle est engagé un jonc fendu 46 immobilisé en rotation par rapport à la bague 45, comme expliqué en référence à fig 1 et 2 Comme la vitesse angulaire de la bague 45 a augmenté comme celle du pignon 36, le jonc fendu 46 se dilate en direction de l'extérieur et vient porter contre la face en vis-à-vis 27 a de la cloche 27 On assiste donc à un solidarisation directe de la douille 31 et de la cloche 27 sans passer par la roue libre Cette rotation entraîne ainsi celle des satellites qui provoquent eux-mêmes la rotation de la vis 28 Comme la vitesse de celle-ci pendant cette phase est bien supérieure à celle qu'elle avait initialement, elle revient à sa position d'origine illustrée en traits pleins en fig 3 Ce retour est d'ailleurs facilité par la réaction du ressort 37 Comme dans le premier mode d'exécution, si l'alimentation du moteur 1 a été coupée dès le démarrage du moteur thermique, le retour en position initiale de la vis 8 est encore plus rapide. On a ainsi réalisé un démarreur pour moteur thermique qui répond particulièrement bien aux divers desiderata de la pratique du fait de sa simplicité et de son prix de revient En outre, grâce à son agencement pour l'adapter à différents types de moteur, il suffit de changer le pignon de lanceur 36 en le démontant par dévissage de l'écrou 41, et de remplaçer la bride 42 Afin de faciliter le démontage, la queue 35 du pignon 36 pourrait être exécutée en deux pièces, c'est-à-dire que - l'extrémité 35 b de cette queue pénétrerait dans sa partie cannelée 35 a pour s'y centrer Ainsi, le démontage ne consisterait qu'à retirer le pignon 36 et la partie 35 a de sa queue par rapport à la partie arrière b de celle-ci, la mise en place d'un autre pignon à queue semblable ne présentant aucune difficulté. Suivant une variante non représentée, le pignon 36 pourrait être engagé sur un embout polygonal de la queue 35 Ainsi les problèmes de stockage sont particulièrement simplifiés car il suffit de stocker des brides et des pignons différents en fonction du moteur thermique auquel le démarreur est destiné, le corps du démarreur étant le même pour toutes les applications. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C ATI O-N S 1 Système de commande du lanceur d'un démarreur à réducteur pour moteur thermique, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble vis-écrou ( 4-5, 22-28) dont l'un des éléments ( 4, 22) est associ 6 à l'arbre ( 2) du moteur ( 1) pour que sa rotation provoque l'avance à l'encontre d'un ressort de rappel ( 17, 37) de l'autre élément ( 5, 28) qui communique ce mouvement au pignon de lanceur ( 11, 36) jusqu'à une butée ( 12, 16, 44) bloquant son déplacement afin de provoquer sa rotation entraînant celle d'un entraîneur ( 6-10-11, 27-29-31) dont la sortie fait tourner le pignon du lanceur à travers une roue libre, ladite sortie de l'entraîneur étant associée à un mécanisme ( 14-15, 27-31) comportant un embrayage centrifuge, lequel mécanisme provoque la rotation relative de l'élément considéré ( 5, 28) de l'ensemble vis-9 crou par rapport-à son élément ( 4, 22) associé à l'arbre ( 2) afin de ramener l'ensemble considéré à sa position initialelorsque le pignon du lanceur ( 11, 36) est entraîné en rotation par le moteur thermique. 2 Système de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la butée est constituée par l'appui du pignon du lanceur ( 11 36) contre la face latérale de la grande couronne ( 12) du moteur thermique. 3 Système de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la but 6 e est constituée par un organe ( 16, 44) contre lequel vient porter l'élément ( 5, 28) de l'ensemble vis-écrou ( 4-5, 22-28) qui n'est pas calé sur l'arbre ( 2) du moteur électrique ( 1) une fois que le pignon du lanceur ( 11, 36) est engag 6 dans la-denture de la grande couronne ( 12). 4 Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre ( 2) du moteur électrique ( 1) porte une vis ( 4) coopérant avec un écrou ( 5) dont la périphérie est dentée afin d'être en prise avec l'engrenage d'entrée ( 6) de l'entraîneur ( 6-10-11) et qui constitue la piste ext 6 rieure ( 10 a) de la roue libre ( 10) dont la piste intérieure (lob) est solidaire du pignon ( 11) du lanceur, lequel comporte une roue dentée ( 13) en prise avec une couronne dentée ( 14) pourvue d'un embrayage centrifuge dont la cage extérieure ( 15) est solidaire de l'écrou ( 5) de l'ensemble vis-écrou ( 4 5), tandis que ladite cage ( 15) est reliée par un levier basculant ( 19) à l'entraîneur afin que les translations de l'écrou ( 5) soit transmises audit entraîneur. Système suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'entraîneur ( 6-10-11) se déplace le long d'un arbre fixe ( 7) qui le traverse de part en part. 6 Système de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre ( 2 > du moteur Electrique ( 1) porte un écrou en forme de cuvette ( 22) à cannelures hélicoïdales engrenant avec une vis ( 28) dont la queue dentée ( 28 a) est en prise avec au moins un pignon satellite ( 25) qui entralne en rotation une cloche ( 27) portant la piste extérieure ( 29) de la roue libre ( 30), tandis que sa piste intérieure est constituée par une douille ( 31) à alésage cannelk dans laquelle coulisse la queue ( 35) de forme complémentaire du pignon ( 26) du lanceur, ce dernier étant engagé autour d'une tige de rappel ( 39) solidaire de la vis ( 28), ladite douille ( 31) comportant un embrayage centrifuge ( 45- 46) propre à la solidariser à la cloche ( 27). 7 Système de commande suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le ou les satellites ( 25) coopèrent avec une couronne dentée fixe ( 24 a), leurs axes étant solidaires de la cloche ( 27). 8 Système de commande suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ressort de compression ( 37) est disposé entre la queue ( 35) du pignon du lanceur ( 36) et la douille ( 31), l'une des extremités du ressort étant associéea celle-ci tandis quel'autre coopère avec un. embout ( 38) de ladite queue. 9 Système de commande suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'alésage de l'écrou-cuvette ( 22) porte une butée ( 44) contre laquelle vient prendre appui la vis ( 28) quand le pignon du lanceur ( 36) engrène avec la grande couronne ( 12) du moteur thermique. 10 Système de commande suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'embrayage centrifuge est constitu S par une bague ( 45) montée sur la douille ( 31) et dont le pourtour porte un jonc fendu ( 46) immobilisé en rotation par rapport à la bague ( 45) et qui vient porter contre l'intérieur de la cloche ( 27) quand le moteur thermique a démarré. 11 Système de commande suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est disposé dans un carter tubulaire ( 32) pourvu d'une bride de fixation ( 42) au moteur thermique, la couronne dentée ( 24 a) de l'entraîneur étant assemblée par ce carter avec la carcasse (lb) du moteur ( 1). 12 Système de commande suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le roulement qui porte la douille ( 31) coopérant avec le pignon de démarrage assure à la fois le centrage de ladite douille dans le carter ( 32) et le centrage de la bride ( 42) 13 Système de commande suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le pignon ( 36) du lanceur est démontable par rapport à sa queue ( 35).