Brevet FR2574485A1 — publié le 19860613

La présente invention concerne un démarreur électrique du type à réducteur, pour moteur à combustion interne et notamment pour moteur de véhicule automobile, qui comporte un dispositif différentiel d'avancement de son lanceur. Dans un démarreur électrique classique, un moteur électrique alimente en courant continu est prévu pour être accouplé à une couronne dentée de démarrage appartenant au moteur à combustion interne, ceci au moyen d'un mécanisme d'engrènement comportant un actionneur électromagnétique qui commande un levier lié à un dispositif dit "lanceur", composé d'un pignon venant en prise avec la couronne dentée, et d'un entraîneur à roue libre. Lorsque son solénoïde est excité, l'actionneur électro-magnétique provoque par l'intermédiaire du levier et de l'entratneur, un déplacement axial du pignon du lanceur amenant ce dernier en prise avec la couronne dentée. Le dispositif objet de l'invention se propose de réaliser ces différentes fonctions au moyen d'un agencement permettant l'avancement positif du pignon tout en supprimant l'actionneur électro-magnétique et le levier d'avancement du lanceur. A cet effet, la cinématique du démarreur suivant l'invention est organisée de manière que la vitesse de rotation de l'arbre moteur, qui peut être directement l'arbre de l'induit, soit plus grande que celle de l'organe actionnant en rotation la douille du lanceur, de manière que celle-ci se déplace axialement en tournant jusqu'a la butée usuelle qui limite l'action en avance, l'organe d'actionnement de la douille étant alors débrayé, tandis que le retour du lanceur est effectué par des moyens de solidariser les deux parties de la roue libre. Suivant une forme d'exécution préférée de la disposition qui précède, le moteur électrique du démarreur entraîne un réducteur à deux étages dont le premier est supporté par un arbre qui se prolonge pour être muni d'une part d'un filetage sur lequel est monté libre un écrou à inertie, et d'autre part d'une portée pour la rotation d'un pignon fou, adjacent à un plateau de friction calé sur cet arbre, et dont le second arbre constitue l'arbre du lanceur, tandis que le pignon fou engrène avec une roue dentée montée à rotation libre et qui comprend des moyens de se mettre en prise avec les cannelures droites ménagées sur la périphérie de la douille du lanceur. 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 La figure unique du dessin est une coupe longitudinale partielle d'un démarreur comportant application des perfectionnements suivant l'invention. Comme illustré sur le dessin, le moteur électrique du démarreur suivant l'invention comporte un induit i sur l'arbre 2 duquel est calé un pignon moteur 3 qui engrène avec l'une 4a des deux roues dentées d'un engrenage double 4 calé sur l'arbre 5 du premier étage du réducteur. La seconde roue 4b de cet engrenage est en prise avec un autre engrenage 6 calé sur l'arbre de sortie 7 du réducteur et qui constitue en fait l'arbre de lanceur. Bien entendu, le carter 8 du démarreur soutient les différents arbres précités par l'intermédiaire de paliers appropriés. On observe que le pignon 3 et l'engrenage double 4 constituent le premier étage d'un réducteur dont le second étage est formé par la roue 4b et l'engrenage 6, l'arbre de ce second étant l'arbre de sortie 7. L'arbre 5 sur lequel est calé l'engrenage double 4 dépasse au-delà du carter 8 pour porter un plateau fixe 9 à côté duquel est monté fou un pignon 10. La partie de l'arbre 5 située immédiatement à gauche du pignon fou 10, c'est-à-dire à l'opposé de l'engrenage double 4, porte un filetage Sa sur lequel est monté un écrou à forte inertie 11. Avec le pignon fou 10 engrène une roue dentée 12 montée à rotation par-rapport à un tourillon 8a du bâti 8 qui est co-axial à l'arbre 7. Dans l'exemple représenté, un roulement 13 est interpose entre la roue 12 et le tourillon 8a. La roue 12 comporte encore un manchon latéral 14 relié à cette roue par des bras divergents 15. L'alésage du manchon 14 comporte des cannelures droites 14a qui coopèrent avec des cannelures de même forme 16a ménagées à la périphérie de la douille 16 du lanceur, ladite douille faisant partie de la cage extérieure 17 d'un dispositif d'entraînement unidirectionnel ou roue libre pourvu de galets de coincement 18 coopérant avec une piste intérieure 19 comportant une queue 19a sur laquelle est monté à coulissement le pignon 20 de lancement qui est destiné à venir engrener avec la grande couronne 21 du moteur thermique.L'arbre de sortie 7 correspond très exactement à un arbre d'induit, c'est-à-dire qu'il comporte un filetage 7a avec lequel coopère un taraudage 16b de l'alésage de la douille 16. On observe qu'une gorge périphérique 19b est ménagée dans la piste 19 pour recevoir un jonc annulaire élastique 22 immobilisé angulairement par tout moyen connu approprié et dont le rôle sera mieux explique plus loin. On comprend aisément que lorsque l'arbre 5 tourne > il a tendance, du fait de l'inertie de l'écrou 11, a faire déplacer celui-ci vers la droite, c'est-a-dire qu'il vient en fait prendre appui sur le pignon 10 pour le plaquer contre le plateau a friction 9, de telle sorte que ledit pignon est alors entrain comme s'il était claveté sur l'arbre. Par conséquent, la roue folle 12 est entralnEe en rotation ainsi que son manchon 14. Si l'on suppose que l'arbre 2 tourne dans le sens horaire, ceux 5 et 7 tournent respectivement dans le sens anti-horaire et dans le sens horaire. Les filetages Sa et 7a sont prevus à droite et le rapport entre le pignon fou 10 et la roue 12 est choisi plus petit que celui entre la roue 4b et l'engrenage 6. L'arbre 7 tourne bien entendu du fait de sa liaison avec l'arbre 5, les choses étant arrangees comme indique plus hauts de telle sorte que la roue 12 est entrains dans le mEme sens que l'arbre 7, mais à une vitesse moindre. Par suite des vitesses relatives différentes du manchon 14 et de l'arbre 7, la douille 16 avance en tournant en direction d'une butée 23 menagee sur l'arbre 7 et contre laquelle vient buter la queue 19e de la roue libre lorsque le pignon 20 engrène avec la grande couronne 21. Lorsque cette butée est atteinte, la roue 12 est obligée de tourner à la même vitesse que celle de l'arbre 7 qui est égale à la vitesse de l'engrenage de sortie 6.Dans ces conditions, la vitesse da pignon fou 10 augmente par rapport a celle de l'arbre 5 qui le porte, ce qui provoque un léger desserrage de l'écrou 11, de telle sorte que le coincement dudit pignon fou est suspendu. Le dispositif d'avance est donc débraye automatiquement, mais le lanceur est maintenu en appui contre la butée 23 par l'action du filet 7a de l'arbre 7 sur le taraudage 16b de la douille 16 et du fait du couple résistent qui s'applique sur le pignon 20. On suppose bien entendu que dans ce cas les dents du pignon ont immédiatement engrené avec celles de la grande couronne 21. Lorsque le moteur thermique démarre, il entraîne le pignon 20 a une vitesse plus grande que celle d'entreinement par l'induit 1, de telle sorte que le jonc élastique 22 s'expande pour solidariser les deux parties 17 et 19 de la roue libre. Dans ces conditions, la douille 1-6 se déplace par vissage par rapport au filetage 7a en direction de le droite, de sorte que le lanceur est ramené à sa position initiale en extrayant le pignon 20 de la grande eouronne 21. Si les dents du pignon ne pénètrent pas entre celles de la grande couronne, un ressort 24 dit de "dent contre dent provoque un recul du pignon sur la queue 19 qui continue d'avancer, la rotation de ladite queue provoquant l'entrée des dents. Pour assurer une meilleure protection de l'induit 1, on pourrait insérer une seconde roue libre entre l'engrenage de sortie 6 et l'arbre 7 ou entre le pignon double 4 et l'arbre 5 où encore entre l'engrenage 3 et l'arbre 2. On a ainsi réalisé un démarreur électrique pour moteur thermique dont le fonctionnement est très simple et qui ne comporte qu'un très faible nombre de pieces > l'actionneur électro-magnétique et le levier d'avancement du lanceur qui lui est associé étant supprimés. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donné qutà titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'execution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Démarreur électrique pour moteur thermique comportant un arbre moteur le long duquel le lanceur, qui comporte une roue libre, peut coulisser sur des cannelures hélicoldales de cet arbre, du genre dont la périphérie de la douille de la cage extérieure de la roue libre est en prise en rotation avec un organe d'actionnement de ladite douille, caractérisé en ce que dès la mise en marche, la vitesse de rotation de l'arbre moteur (7) est plus grande que celle de l'organe d'actionnement en rotation (14) de la douille (16) de manière que le lanceur se déplace axialement en tournant jusqu'à la butée usuelle (23) qui limite son avance, l'organe d'actionnement (14) de la douille (16) étant alors débrayé, tandis que le retour du lanceur est effectué par des moyens (22) de solidariser les deux parties (17, 19) de la roue libre. 2. Démarreur électrique suivant la revendication 1, caracterisé en ce que son moteur entrasse un réducteur à deux étages dont le premier (4) est supporté par un arbre (5) qui se prolonge pour être muni d'une part d'un filetage (Sa) sur lequel est monté libre un écrou à grande inertie (11) et d'autre part d'une portée pour la rotation d'un pignon fou (10) adjacent à un plateau (9) calé sur cet arbre, et dont l'arbre de sortie (7) constitue l'arbre du lanceur, tandis que le pignon fou (10) engrène avec une roue dentée (12) montee à rotation libre et qui comprend des moyens (14) d'entre en prise avec les cannelures droites (16a) ménagées sur la périphérie de la douille (16) du lanceur. 3. Démarreur électrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la roue dentée (12) tourne autour d'un tourillon (8a) du carter (8) co-axial à l'arbre (7) supportant le lanceur, et en ce que cette roue est pourvue d'un manchon (14) déporté latéralement et dont l'alésage est muni de rainures (14a-) propres à engrener avec les cannelures droites (16a) ménagées sur la périphérie de la douille (16). 4. Démarreur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solidarisation des deux parties (17, 19)de la roue libre quand le moteur thermique a démarré est réalisée par un jonc élastique (22) calé en rotation, se trouvant inclus dans la piste (19) de la roue libre et qui sous l'effet de la force centrifuge vient se plaquer contre la cage (17) de ladite roue libre.