Brevet FR2574513A1 — publié le 19860613

"Réducteur de vitesse, notamment pour démarreur de moteur à combustion interne" La présente invention concerne un réducteur de vitesse à engrenages, notamment pour démarreur à réducteur de moteur à combustion interne, et plus particulièrement encore pour démarreur de moteur de véhicule automobile. Dans les démarreurs pour moteurs de véhicules automobiles, un moteur électrique entraîne en rotation un dispositif dit "lanceur", comportant un pignon qui au moment de Putilisation du démarreur est amené, généralement par un déplacement axial, en prise avec une couronne dentée de démarrage appartenant au moteur à combustion interne. Le lanceur est entraîné en rotation soit directement à partir du moteur électrique, soit par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse intercalé entre l'arbre du moteur électrique et l'arbre portant le lanceur. L'interposition d'un réducteur de vitesse permet d'utiliser dans le démarreur un moteur électrique plus rapide et d'obtenir un couple de démarrage plus élevé, tout en réduisant l'encombrement et le poids - du démarreur pour une puissance donnée. Les réducteurs de vitesse incorporés dans les démarreurs sont généralement des réducteurs à engrenages. Ainsi, certains démarreurs comportent un réducteur à "train épicycloîdal", auquel cas l'arbre du lanceur est coaxial à l'arbre du moteur électrique. Dans d'autres démarreurs, le réducteur est à "engrenage intérieur" et se compose simplement d'un pignon porté par l'arbre du moteur électrique, constituant l'arbre d'entrée du réducteur, et d'une couronne dentée intérieurement, solidaire de l'arbre du lanceur constituant l'arbre de sortie du réducteur, lequel est décalé par rapport à l'arbre du moteur électrique ; la denture du pignon est en prise avec la denture intérieure de la couronne, et le rapport de réduction est défini par le rapport des nombres de dents de ces dentures. La présente invention s'intéresse uniquement à ce dernier type de réducteur. Dans les démarreurs pourvus de ce type de réducteur, les organes du réducteur sont logés dans un boîtier, dont la partie centrale présente une protubérance percée d'un alésage, dite "cheminée", qui permet de constituer un palier pour l'arbre de sortie du réducteur, c'est-à-dire l'arbre du lanceur. Le boîtier du réducteur présente, par ailleurs, un évidement circulaire qui est nécessaire pour pouvoir loger le pignon, placé en position intérieure. La réaction des dentures du réducteur engendre une force qui se répercute sur la "cheminée" du boîtier du réducteur. Or la position du pignon, donc de l'évidement correspondant, impose un amincissement local de la paroi de la "cheminée" qui se trouve, par construction, dans une zone soumise à de fortes contraintes de pression en raison de la force précitée. Le réducteur possède ainsi une zone fragile, qui ne peut être renforcée par une augmentation de son épaisseur qu'au détriment de l'épaisseur du coussinet autolubrifiant, imprégné d'huile, qui est logé dans la "cheminée" et qui sert de palier pour l'arbre de sortie du réducteur. Or l'épaisseur du coussinet détermine son volume, de sorte qu'une diminution d'épaisseur du coussinet réduit la quantité d'huile en réserve et par conséquent raccourcit la durée de vie du palier. La présente invention vise à éliminer ces inconvénients, en permettant un renforcement par épaississement de la paroi de la "cheminée", sans réduire le volume total du coussinet donc sans affecter la durée de vie du palier. A cet effet, dans le réducteur de vitesse, notamment pour démarreur de moteur à combustion interne, selon l'invention, le coussinet en question posséde un profil extérieur non concentrique à son profil intérieur circulaire définissant la position de l'arbre de sortie du réducteur, et ce coussinet présente grâce à son profil extérieur au moins une zone amincie située entre l'arbre de sortie et l'évidement dans lequel prend place le pignon porté par l'arbre d'entrée du réducteur. Cette zone amincie permet d'augmenter l'épaisseur de la paroi de la "cheminée", dans la zone voisine du pignon. La forme particulière du coussinet, dont le profil extérieur n'est pas concentrique au profil intérièur contrairement aux réalisations actuelles, permet de ménager aussi une ou des zones plus épaisses, de telle sorte que le volume total du coussinet n'est pas diminué. Ainsi, la réserve d'huile n'est pas réduite et la longévité du palier est assurée. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le coussinet présente un profil extérieur de forme générale circulaire, mais excentré par rapport à son profil intérieur circulaire, la partie relativement mince du coussinet où les deux profils circulaires sont les plus rapprochés étant située entre l'arbre de sortie et l'évidement dans lequel prend place le pignon porté par l'arbre d'entrée. Ainsi, la partie la plus mince est placée en regard de la zone fragile, qui peut par conséquent être renforcée. A l'opposé de cette partie mince du coussinet se trouve une zone relativement épaisse, permettant de constituér une réserve d'huile suffisante.Cette zone épaisse du coussinet comporte avantageusement une conformation locale, telle que bossage ou encoche, coopérant avec une conformation complémentaire de la paroi de la "cheminée" pour assurer le positionnement correct en rotation du coussinet. Ces dernières dispositions sont utiles ici, dans la mesure où le coussinet possède par principe un profil extérieur circulaire, impropre à assurer par lui-même un positionnement angulaire exact au montage. Les bossages ou rainures en question ne nécessitent pas une grande précision de réalisation, et peuvent venir simplement de fonderie, sans que les coûts de fabrication soient augmentés. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le coussinet présente un profil extérieur globalement coaxial à son profil intérieur circulaire, mais lui-même non circulaire de manière à ce que le coussinet présente une alternance de zones relativement minces et de zones plus épaisses, une zone mince étant située entre l'arbre de sortie et l'évidement dans lequel prend place le pignon porté par l'arbre d'entrée. Le profil extérieur non circulaire du coussinet est ici propre à assurer, par lui-même, l'immobilisation en rotation de ce coussinet. Plus particulièrement, le coussinet réalisé suivant ce dernier principe peut présenter un profil extérieur non circulaire à symétrie de révolution, tel qu'un profil extérieur trilobé, cette forme étant intéressante car elle s'obtient facilement sur des machines-outils de révolution du genre tours ou rectifieuses. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce réducteur de vitesse, appliquées à un démarreur pour moteur de véhicule automobile Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un démarreur à réducteur, comportant application de la présente invention Figure 2 est une vue de face du boîtier du réducteur, muni d'un coussinet conforme à la présente invention Figure 3 est une vue en coupe du boîtier du réducteur, selon 3-3 de figure 2 Figure 4 est une vue de face partielle, à échelle agrandie, du boîtier de figure 2, montrant le détail de la partie comportant le coussinet Figure 5 est une vue en coupe longitudinale du coussinet seul;; Figure 6 est une vue en coupe transversale de ce coussinet, suivant 6-6 de figure 5 Figure 7 est une vue de face partielle similaire à figure 4, relative à une variante de forme du coussinet Figure 8 est une vue en coupe longitudinale du coussinet de figure 7. La figure 1 représente un démarreur de véhicule automobile, comprenant un moteur électrique à courant continu (1) avec un stator (2) et un rotor (3) porté par un arbre (4). Du côté de l'un de ses paliers (5), l'arbre (4) porte un collecteur (6) sur lequel sont appliqués des balais (7). L'extrémité opposée de l'arbre (4) est accouplée, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse à engrenages (8), à un autre arbre (9) parallèle au précédent sur lequel est monté un lanceur (10), lié en rotation avec l'arbre (9) mais pouvant être déplacé axialement le long de cet arbre (9). D'une manière habituelle, le lanceur (10) est composé d'un pignon (11), apte à venir en prise avec une couronne dentée (12) située sur le volant moteur, et d'un entraîneur avec roue libre (13). Suivant un axe (14) parallèle à l'axe (15) du moteur électrique (1), est disposé un électrocontacteur (16) à solénolde, dont le noyau mobile (17) est lié, par l'intermédiaire d'une tige (18), à une extrémité d'un levier (19) monté pivotant autour d'un axe (20), disposé entre les deux axes parallèles (14,15). L'autre extrémité du levier (19), conformée en fourche, est liée à l'entraîneur (13) du lanceur (10). Le réducteur de vitesse (8) comprend un pignon (21), porté par l'arbre (4) du moteur électrique (1) à son extrémité située au-delà de son second palier (22). Le pignon (21) est en prise avec la denture intérieure (23) d'une couronne (24) solidaire de l'arbre (9) sur lequel est monté le lanceur (10). Le pignon (21) et la couronne (24) dentée intérieurement sont logés à l'intérieur d'un boîtier de réducteur (25), montré- isolé aux figures 2 et 3. Le boîtier (25) comprend essentiellement une partie périphérique (26), qui entoure la -couronne (24), et un flasque (27) au milieu duquel est formée une protubérance ou "cheminée" (28). Cette "cheminée" (28) reçoit un coussinet autolubrifiant (29), ce qui permet de former un palier pour une extrémité de l'arbre (9) sur lequel sont montés le lanceur (10) ainsi que la couronne (24).Par ailleurs, le flasque (27)dru boîtier (25) présente un évidement circulaire (30) dans lequel prend place le pignon (21). Dans l'application particulière ici considérée, le boîtier (25) du réducteur (8) comporte encore des parties de conformation adaptée, pour son assemblage entre le stator (2) du moteur électrique (1), d'une part, et le nez (31) du démarreur, d'autre part. Comme le montrent notamment les figures 2 et 4, la position du pignon (21), donc de l'évidement correspondant (30), imposent un amincissement local de la paroi de la "cheminée" (28), l'évidement (30) étant partiellement creusé dans cette paroi. Pour compenser cet amincissement, la présente invention propose l'utilisation d'un coussinet (29) de profil particulier, dont une réalisation est bien visible aux figures 4 à 6. Le coussinet (29) présente un profil intérieur (32) de forme circulaire, correspondant à la section de l'arbre (9), et un profil extérieur (33) de forme générale également circulaire, mais non concentrique au profil intérieur (32). Ainsi, le coussinet (29) possède une zone relativement mince (34), dans la partie où les deux profils (32,33) sont les plus rapprochés, et une zone relativement épaisse (35), à l'opposé de la zone mince (34). La zone mince (34) est située au voisinage de l'évidement (30), ce qui permet d'augmenter l'épaisseur de la paroi de la "cheminée" (28) dans la région de cet évidement (30). La figure 4 permet de comparer l'épaisseur (E) ainsi obtenue avec l'épaisseur réduite (e) existant dans le cas habituel d'un coussinet à profil extérieur circulaire (36) coaxial au profil intérieur (32).Si (d) désigne l'excentration du profil extérieur (33), dans le cas de l'invention, l'épaisseur (E) de la paroi de la "cheminée" (28) dans la région considérée est augmentée de cette valeur (d) et passe ainsi à: E=e+d La zone plus épaisse (35) du coussinet (29) est pourvue localement d'un bossage (37) qui est engagé dans une encoche complémentaire (38) ménagée dans la paroi de la "cheminée" (28), ce qui assure l'arrêt en rotation du coussinet (29) dans une orientation plaçant la zone mince (34) à l'endroit désiré, et le profil intérieur (32) dans l'axe de l'arbre (9). Les figures 7 et 8 représentent un coussinet (39) d'une conforma tion différente, mais procurant le même résultat. Le coussinet (39) possède toujours un profil intérieur circulaire (40); son profil extérieur (41), quoique globalement coaxial au profil intérieur (40), n'est pas circulaire mais de forme trilobée. Le coussinet (39) présente ainsi trois zones minces (42) qui alternent avec trois zones plus épaisses (43). Une zone mince (42) est située à proximité de l'évidement (30), de manière à permettre une augmentation d'épaisseur de la paroi de la "cheminée" (28) dans la région de cet évidement (30). Le profil extérieur trilobé (41) du coussinet (39) assure ici, par lui-même, l'immobilisation en rotation dudit coussinet (39). I1 va de soi que l'invention ne se limite pas aux deux seules formes d'exécution de ce réducteur de vitesse qui ont été décrites cidessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'inven tion - en choisissant, pour le profil extérieur du coussinet, touteautre conformation non concentrique au profil intérieur, procurant au moins une zone relativement mince et propre à immobiliser le coussinet en rotation; - en destinant ce réducteur de vitesse à un appareil ou mécanisme quelconque autre qu'un démarreur, les rôles de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie du réducteur n'étant pas nécessairement assurés par l'arbre d'un moteur électrique et par l'arbre du lanceur d'un démarreur. REVENDICATIONS 1. Réducteur de vitesse à engrenages, avec un arbre d'entrée (4) portant un pignon (21), avec une couronne (24) dentée intérieurement solidaire de l'arbre de sortie (9) du réducteur (8), cet arbre de sortie (9) étant décalé par rapport à l'arbre d'entrée (4) du réducteur (8), et avec un boîtier (25) qui présente une protubérance ou "cheminée" (28) recevant un coussinet (29; 39) pour servir de palier à l'arbre de sortie (9) du réducteur (8), et qui présente par ailleurs un évidement (30) dans lequel est logé le pignon (21) porté par l'arbre d'entrée (4), ce pignon (21) étant en prise avec la denture interne (23) de la couronne (24), caractérisé en ce que le coussinet (29;39) possède un profil extérieur (33 41) non concentrique à son profil intérieur circulaire (32 ; 40) définissant la position de l'arbre de sortie (9) du réducteur (8), et en ce que ce coussinet (29 ; 39) présente grâce à son profil extérieur (33 ; 41) au moins une zone amincie (34 ; 42) située entre l'arbre de sortie (9) et l'évidement (30) dans lequel prend place le pignon (21) porté par l'arbre d'entrée (4). 2. Réducteur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussinet (29) présente un profil extérieur (33) de forme générale circulaire, mais excentré par rapport à son profil intérieur circulaire (32), la partie (34) du coussinet (29) où les deux profils circulaires (32,33) sont les plus rapprochés étant située entre l'arbre de sortie (9) et l'évidement (30) dans lequel prend place le pignon (21) porté par l'arbre d'entrée (4). 3. Réducteur de vitesse selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone relativement épaisse (35) du coussinet (29), située à l'opposé de sa partie relativement mince (34), comporte une conformation locale, telle que bossage (37) ou encoche, coopérant avec une conformation complémentaire (38) de la paroi de la "cheminée' (28) pour assurer le positionnement correct en rotation du coussinet (29). 4. Réducteur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussinet (39) présente un profil extérieur (41) globalement coaxial à son profil intérieur circulaire (40), mais lui-même non circulaire de manière à ce que le coussinet (39) présente une alternance de zones relativement minces (42) et de zones plus épaisses (43), une zone mince (42) étant située entre l'arbre de sortie (9) et l'évidement (30) dans lequel prend place le pignon (21) porté par l'arbre d'entrée (4). 5. Réducteur de vitesse selon la revendication 4, caractérisé en ce que le profil extérieur non circulaire (41) du- coussinet (39) est un profil à symétrie de révolution. 6. Réducteur de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coussinet (39) présente un profil extérieur trilobé (41). 7. Réducteur de vitesse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par son application à un démarreur à réducteur de moteur à combustion interne, et plus particulièrement à un démarreur de moteur de véhicule automobile, l'arbre d'entrée du réducteur (8) étant constitué par l'arbre (4i du moteur électrique (1) du démarreur, et l'arbre de sortie, tournant dans le coussinet considéré (29 ; 39) dont le profil extérieur (33 ; 41) est non concentrique à son profil intérieur circulaire (32 ; 40), étant l'arbre (9) du lanceur (10) du démarreur.