Brevet FR2594494A1 — publié le 19870821

PIGNON ASSISTE PAR UN LEVIER DANS UN DEMARREUR DE MOTEUR Cette invention se rapporte de manière générale à des démarreurs et plus particulièrement à un perfectionne- ment apporté à un ressort de rappel dans un démarreur. La figure I représente un exemple d'un démar- reur de type classique qui a été décrit, par exemple, dans la demande japonaise de modèle d'utilité mise à la disposition du public n 107957/1981. Dans la figure 1, une borne M fournit de l'électricité à un démarreur 4a. Le démarreur 4a comporte une bobine magnétique 5 et un induit 6 ainsi que l'arbre de sor- tie 8 de l'induit 6. L'arbre de sortie 8 comporte des cannelures hélicoidales formées sur sa paroi extérieure cylindrique. Un élément de poussée cannelé (bossage) 9 est monté coulissant sur les cannelures hélicoidales 8a et un pignon 10. Le pignon 10 est en contact par une came avec l'élément de poussée cannelé 9, formant ainsi un embrayage limiteur de couple. Le pignon 10 coulisse sur l'arbre de sortie 8 pour venir en contact avec une couronne dentée du moteur auquel il est nécessaire de transmettre le couple de l'induit 8 pour effectuer le démarrage. Par ailleurs, sur la figure 1, un arrêtoir 12 est fixé à l'arbre de sortie 8 par une bague 13. Un ressort de rappel 11 est monté sur l'arbre de sortie 8 de telle manière qu'il est situé entre l'arrêtoir 12 et le pignon 10. Normalement, le pignon 10 est sollicité par le ressort de rappel 11 vers la gauche sur la figure 1 de manière à être dégagé de la couronne den- tée 14. La figure 2 représente un circuit électrique général pour un démarreur de ce type. Lorsqu'un contac- teur 2 est fermé, le courant électrique circule de la batterie 1 vers la bobine d'interrupteur 3d d'un inter- rupteur électromagnétique 3. En conséquence, le plongeur 3e de l'interrupteur 3 est attiré par la bobine d'interrupteur 3d pour amener un contact mobile 3c en contact avec des contacts fixes 3a et 3b, en d'autres termes, pour fermer le contact normalement ouvert comprenant Les contacts fixes 3a et 3b ainsi que le contact mobile 3c. En conséquence, La tension de La batterie 1 est appLiquée à La borne M du démar- reur 4a représentée sur La figure 1, afin de permettre au courant de circuler dans La bobine magnétique 5 et dans L'induit 6, de telle sorte que l'induit tourne. Par conséquent, en raison de L'angle d'inclinaison des cannelures hélicoidaLes 8a de l'arbre de sortie 8 et de l'inertie de l'élément de poussée cannelé 9 et du pignon 10, le pignon 10 se déplace à l'encontre de la force élastique du ressort de rappel 11 vers la droite sur la figure 1 pour engager la couronne dentée 14 du moteur afin de démarrer ce moteur. Lorsque le contacteur 2 est ouvert, le contact mobile 3c se décolle des contacts fixes 3a et 3b sous l'effet d'un ressort de contact (non représenté) comme représenté sur la figure 2, de manière à interrompre l'alimentation du démarreur 4a, tandis que le pignon 10 se dégage de la couronne dentée 14 sous l'effet de la force élastique de ressort de rappel 11. Un exemple de démarreur est décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais n 55-41563. Dans ce démarreur, un frein est disposé de façon adja- cente à un élément coulissant qui est en prise avec une cannelure hélicoidale. Par ailleurs, des moyens d'entrainement sont prévus pour actionner le frein. Un autre exemple de démarreur est décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais n 57- 36763. Ce démarreur comporte un arbre mobile qui est actionné par une force électromagnétique d'un solénoide qui agit comme un arrêtoir pour maintenir l'engrènement d'un pignon et d'une couronne dentée. En outre, un mécanisme de contact est prévu. Ce mécanisme utilise La force électromagnétique du solénoide. Les démarreurs de type conventionnels sont construits comme décrit cidessus. Par suite, la poussière ou l'eau sont susceptibLes de pénétrer dans le démarreur et de se déposer sur ou autour du ressort de rappel, ce qui a pour effet de rendre le fonctionnement de ce ressort de rappel insatis- faisant, ou pour effet de le corroder et de le casser. Afin de surmonter ces difficultés, on a proposé une grande diversité de procédés, comme par exemple un procédé consistant à prévoir un couvercle de protec- tion. Toutefois, aucun de ces procédés n'est suffi- sant. En outre, le démarreur souffre du problème que, avant que le moteur ne soit complètement démarré, le pignon revient, de telle sorte que le moteur ne peut pas être démarré. En outre, les démarreurs du type conventionnel sont désavantageux pour la raison sui- vante: étant donné que, afin d'éjecter rapidement le pignon, il est essentiel d'arrêter complètement l'induit, il est nécessaire de prévoir un dispositif de freinage de l'induit ou d'attendre jusqu'à ce que l'induit s'arrête. Au vu de ce qui précède, un objet de la présente invention est de fournir un démarreur dans lequel les difficultés décrites ci-dessus inhérentes aux démarreurs de type conventionnel sont éliminées. Ces difficultés apparaissent en raison de l'entrée de poussières ou d'eau, et parce que le coulissement du ressort de rappel est rendu insatisfaisant ou parce que ce ressort se corrode ou se casse. Enfin, le pignon est renvoyé prématurément par la force pro- pulsive du moteur. Un autre objet de la présente invention est de fournir un démarreur dans lequel te temps nécessaire pour arrêter l'induit peut être réduit. Dans un démarreur conforme à l'invention, un ressort de rappel pour solliciter Le pignon à s'écarter de la couronne dentée, et une tige de com- mande pour entraîner un levier de commande adapté à déplacer le pignon sont prévus à l'intérieur du plongeur de l'interrupteur électromagnétique du démarreur. Comme décrit ci-dessus, dans le démarreur de l'invention, le ressort de rappel est prévu à l'in- térieur du plongeur de l'interrupteur électromagnétique. Par conséquent, les difficultés provenant de l'entrée d'eau ou de poussière sont éliminées. Le coulissement insatisfaisant du ressort de rappel est également éLi- miné, ainsi que sa corrosion et sa rupture. Les incon- vénients provenant de son retour prématuré sont égale- ment éliminés. En outre, le temps nécessaire pour stopper l'induit peut être réduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif en référence aux figures annexées. - La figure 1 est une vue de face, dont la partie supérieure est représentée en coupe, montrant un démarreur de type conventionnel; - La figure 2 est un diagramme de circuit électrique pour un démarreur en général; - La figure 3 est une vue en coupe repré- sentant un exemple de démarreur conforme à la présente invention. La figure 3 illustre un mode de réalisation de cette invention. Elle représente une borne d'alimen- tation en courant électrique M d'un démarreur 4b. La borne d'alimentation M est reliée à la bobine magné- tique 5 et à L'induit 6 du démarreur 4b. Un arbre de sortie 8 de l'induit comporte des cannelures héli- coidales 8a formées sur sa paroi extérieure cylindrique. Un élément de poussée cannelé 9 est monté coulissant sur les cannelures hélicoidales 8a de l'arbre de sor- tie 8. Un pignon 10 est en contact avec une came avec l'élément de poussée cannelé 9 formant ainsi un embrayage limiteur de couple. Le pignon 10 coulisse sur l'arbre de sortie 8 pour engrener avec la couronne dentée 10 du moteur afin de transmettre le couple de l'induit 6 et démarrer ainsi le moteur. En outre, sur la figure 3, un arrêtoir 12a est fixé à l'arbre 8 par une bague 13a afin de limiter le mouvement du pignon 10. Un interrupteur électro- magnétique 3 est monté sur le démarreur 4b. L'inter- rupteur électromagnétique 3 comporte une paire de contacts fixes 3a et 3b et un contact mobile 3c est prévu sur une barrette de contact 17, ce qui forme un interrupteur à contact normalement ouvert. Le contact fixe 3a (non représenté) est connecté à la batterie et le contact fixe 3b est connecté à la bobine magnétique 5 par la borne d'alimentation en courant électrique M. On a prévu en outre un inter- rupteur à noyau 18. Un plongeur 3e de l'interrupteur électromagnétique 3 est alimenté en permanence par un ressort de plongeur 19 qui le sollicite vers la droite sur la figure 3. Une bobine d'interrupteur 3d entoure le plongeur 3e et l'interrupteur à noyau 18. Lorsque la bobine d'interrupteur 3d est alimentée en courant électrique, le plongeur 3e est attiré vers l'interrupteur à noyau 18 de telle sorte que la barrette de contact 17 se déplace vers la gauche. En conséquence, le contact mobile 3c est amené en contact avec les deux contacts fixes 3a et 3b, ce qui boucle le circuit de la batterie I à la bobine magnétique 5. En outre, sur la figure 3, une tige de com- mande 21 déplace un levier de commande 20 qui pivote autour de L'articulation 20d pour déplacer te pignon selon l'arbre 8 de l'induit 6. La tige de commande 21 ainsi que le ressort de rappel 11la sont logés dans un logement Y prévu dans le plongeur 3e de l'interrup- teur électromagnétique 3. Le ressort de rappel 11a est apte à pousser le pignon 10 de manière qu'il s'éloigne de la couronne dentée 14 du moteur, comme représenté sur la figure 3. Le démarreur conforme à l'invention est construit comme décrit ci-dessus. Par conséquent, lorsque le contacteur de la figure 2 est fermé, le courant circule dans la bobine d'interrupteur 3d de l'interrupteur électromagnétique 3 de telle sorte que le plongeur 3e est attiré vers la gauche sur la figure 3. En d'autres termes, ce plongeur est déplacé à l'encontre de la force du ressort de plongeur 19 pour amener la barrette de contact 17 vers la gauche, de telle sorte que le contact mobile est amené en contact avec les contacts fixes 3a et 3b. En consé- quence, le courant circule de la batterie 1 vers la bobine magnétique 5 et l'induit 6 du démarreur 4b pour faire tourner l'induit 6. D'autre part, étant donné que le plongeur 3e est déplacé vers la gauche, comme décrit ci-dessus, le degré de compression du ressort de rappel 11a est réduit. En conséquence, sa force élastique pour solliciter la tige de commande 21 vers la droite est diminuée. En conséquence de cela, la force élastique qui sollicite le pignon 10 vers la gauche par l'intermédiaire du levier de commande 20 est également diminuée. Quand, dans ces conditions, l'induit 6 commence à tourner, en raison de l'angle d'inclinaison des cannelures hélicoidales 8a de l'arbre de sortie 8 et de l'inertie de l'élément de poussée cannelé 9 et du pignon 10, le pignon 10 se déplace vers la droite pour engrener avec la couronne dentée 14 du moteur pour démarrer ce dernier. Lorsque le pignon 10 est déplacé comme décrit, l'extrémité inférieure du Levier de commande 20 est déplacée également vers la droite par la collerette 22 de l'élément de poussée cannelé 9 qui vient s'ap- pliquer sur son côté gauche inférieur 20b. En d'autres termes, le levier de commande 20 pivote autour de l'ar- ticulation 20b de telle sorte que son extrémité supé- rieure 20a se déplace vers la gauche. En conséquence, le ressort de rappel 11a est comprimé de telle sorte que la face d'extrémité intérieure de la tige de com- mande 21 se rapproche de La paroi du logement Y prévu dans le plongeur. De ce point de vue, la dimension L est choisie à une valeur proche de zéro (0) de telle sorte que l'amplitude du mouvement de la tige de com- mande 21 vers la gauche qui se produit lorsque le pignon 10 se déplace au maximum vers la droite soit supérieure à l'amplitude du mouvement (X) du plongeur 3e. Par conséquent, même si le pignon 10 a tendance à revenir vers la gauche de manière prématurée en raison de la force propulsive du moteur, une partie droite inférieure 20c de la partie inférieure du levier de commande 20 régule le mouvement de l'élément de poussée cannelé 9 de manière à empêcher le retour prématuré du pignon 10. En outre, étant donné que la tige 21 est réalisée en un matériau magnétique, elle est attirée par le plongeur 3e vers une posi- tion adjacente à la face d'extrémité (L- 0) du plon- geur. Pour cette raison, même si le pignon 10 a ten- dance à revenir trop tôt vers la gauche sur la figure 1, ce retour prématuré de la tige est empêché en raison de la force d'attraction. Lorsque le contacteur 2 est ouvert après que le moteur a démarré de la manière décrite ci-dessus, l'alimentation de la bobine d'interrupteur 3d est coupée, de telle sorte que le plongeur 3e revient à sa position primitive sur la droite sous l'effet du ressort de plongeur 19. En conséquence, le contact mobile 3c est décollé de la paire de contacts fixes 3a et 3b, ce qui interrompt l'alimentation en courant électrique du démarreur 4b. Au cours de cette opéra- tion, La tige de commande 21 est poussée vers la droite par le ressort de rappel 11a, de telle sorte que la partie d'extrémité supérieure 20a du levier de commande 20 se déplace vers la droite. En consé- quence, la partie d'extrémité inférieure du levier de commande 20 déplace l'élément de poussée cannelé 9 vers la droite par son côté gauche inférieur. Par suite, le pignon 10 se dégage de la couronne dentée 14 du moteur et revient à sa position initiale. Simultanément, la friction entre la collerette 22 et le côté inférieur droit de la partie inférieure d'ex- trémité du levier de commande 20 et la friction entre la collerette 22 et l'élément de poussée cannelé 9 agissent comme une force de freinage, ce qui réduit le temps nécessaire pour stopper l'induit. Comme on l'a décrit ci-dessus, conformément à l'invention, le ressort de rappel 11a adapté à sol- liciter le pignon 10 à s'écarter de la couronne dentée 14 et la tige de commande 21 adaptée à déplacer le levier de commande 20 pour pousser le pignon 10 sont logés à L'intérieur du plongeur 3e. Cette construc- tion élimine les difficultés inhérentes aux démarreurs de type conventionnel selon lesquels la poussière ou l'eau pénétrant dans le démarreur rendent le coulisse- ment du ressort de rappel insatisfaisant ou corrodent et rompent ce ressort. Selon un autre inconvénient de ces dispositifs conventionnels, le pignon revient prématurément sous l'effet de la force propulsive du moteur. En outre, le temps nécessaire pour arrêter l'induit peut être réduit conformément à L'invention. Ces effets devraient être particulièrement appréciés dans une utilisation pratique. 1 0 REVENDICATIONS 1. Démarreur comprenant un moteur comportant un induit (6) et une bobine magnétique (5), un arbre de sortie (8) relié à l'induit (6?, un pignon (10) couplé à l'arbre de sortie (8) et déplaçabLe selon cet axe afin d'engager sélectivement une couronne dentée (14) de manière à transmettre un couple d'en- traînement de l'arbre de sortie (8) à la couronne dentée (14), un interrupteur électromagnétique (3) monté sur le moteur et comprenant un plongeur à solénoide (3e), un levier d'entraînement (20) monté pivotant sur le moteur et comportant une extrémité (20b, 20c) couplée au pignon (10) dans le sens d'un axe de l'arbre de sortie (8a), une tige d'entraîne- ment (21) pour déplacer l'autre extrémité (20a) du levier de commande (20) , cette tige étant au moins partiellement logée dans le plongeur (3e) et un res- sort de rappel (11a) pour solliciter la tige de com- mande (21) à pousser le pignon (10) pour qu'il s'écarte de la couronne dentée (14), ce ressort de rappel étant logé dans le plongeur (3e). 2. Démarreur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur électromagnétique commande l'alimentation en courant électrique de l'in- duit (6) et de la bobine magnétique (5). 3. Démarreur selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément de poussée cannelé (9) rigidement relié au pignon (10) et monté coulissant sur les cannelures hélicoidales (Sa) formées sur l'arbre de sortie (8) et en ce que ladite extrémité du levier de commande est montée sur l'élément de poussée cannelé (9). 4. Démarreur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le plongeur (3e) comporte un logement (Y) et en ce que ledit ressort de rappel (11a) 1 1 et au moins une partie de la tige de commande (21) sont contenus dans ledit logement (Y). 5. Démarreur conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que l'interrupteur électromagnétique (3) contient un premier contact fixe (3a) relié à une borne d'alimentation en courant électrique, un second contact fixe (3b) relié à l'induit (6) ou à la bobine (5) et un contact mobile (3c) monté sur le plongeur (3e) pour relier électriquement ledit premier et ledit second contacts(3a, 3b) lorsqu'il est déplacé dans une première direction et en ce que Ladite tige de com- mande (21) fait saillie en partie hors du logement (Y) dans une seconde direction opposée à ladite première direction et en ce que ledit ressort de rappel (11a) est un ressort de compression qui sollicite Ladite tige de commande (21) à L'encontre du ptongeur dans ladite seconde direction.