Brevet FR2613777A1 — publié le 19881014

La présente invention concerne un démarreur et plus précisément un démarreur comprenant un réducteur épicycloï- dal et utilisé pour le lancement du moteur d'un véhicule. Un démarreur classique utilisé pour le lancement d'un moteur de véhicule a été réalisé jusqu'à présent de la manière représentée sur la figure 2. Le démarreur classique 1 représenté sur la figure 2 comporte un moteur 2 à courant continu destiné à créer la force motrice utilisée pour le lancement d'un moteur. Un réducteur épicycloïdal 3 est placé à proximité de l'extré- mité avant du moteur (c'est-à-dire l'extrémité droite sur la figure 2). Ce réducteur épicycloidal 3 comporte un pignon solaire 3a qui coopère avec des cannelures recti- lignes 2b formées à la surface périphérique externe de la partie d'extrémité d'un arbre rotatif 2a du rotor du moteur 2, une couronne 3b à denture interne, placée autour du pignon solaire 3a, et des pignons satellites 3c qui sont en prise à la fois avec le pignon solaire 3a et la couronne 3b afin qu'ils tournent autour du pignon solaire 3a tout en tournant autour de leurs propres axes. Les pignons satel- lites 3a sont supportés par un porte-satellites 3e par l'intermédiaires d'axes 3d. Un arbre moteur 4, qui est un organe séparé de l'arbre rotatif 2a du rotor du moteur, est disposé à l'ex- trémité avant du moteur 2 à courant continu, coaxialement avec l'arbre 2a. Une partie tubulaire en saillie du porte- satellites 3a qui fait partie du réducteur épicycloïdal 3, est montée sur l'extrémité arrière de l'arbre moteur 4 par l'intermédiaire de cannelures. La couronne 3b qui fait aussi partie du réducteur épicycloïdal 3 est solidaire d'un support central 5. La partie tubulaire du porte-satellites 3b est supportée par un roulement 6 afin qu'elle puisse tourner, ce roulement étant monté sur le support central 5. Un embrayage 7 à roue libre est supporté par l'arbre moteur 4 afin qu'il puisse coulisser axialement, à un emplacement adjacent à l'extrémité avant du support central 5. Plus précisément, l'embrayage 7 à roue libre comprend un organe externe 7a et un organe interne 7c. L'organe externe 7a est en prise avec une cannelure hélicoïdale formée dans l'arbre 4 si bien que la rotation de l'arbre moteur 4 est transmise à l'organe interne 7c par des rouleaux 7b. L'or- gane interne 7c de l'embrayage a une partie tubulaire 7d d'arbre de sortie qui en est solidaire et qui est supportée par un coussinet 8 sur l'arbre moteur 4 sur lequel elle est montée. La périphérie externe de la partie 7d d'arbre de sortie est supportée par un roulement 10 qui est solidement monté sur un support avant 9 formant un châssis du démar- reur 1. Un pignon 11 qui peut être en prise avec une cou- ronne dentée (non représentée) du moteur à laver est fixé à l'extrémité externe de la partie 7d d'arbre de sortie. Il faut noter que la référence 12, sur la figure 2, désigne un commutateur électromagnétique qui est destiné au déplacement de l'embrayage 7 à roue libre au moment o le moteur à courant continu 2 est mis sous tension. Une pre- mière extrémité d'un levier 13 de déplacement coopère avec la tige du plongeur du commutateur 12 alors que l'autre extrémité du levier 13 est en prise avec une gorge circon- férentielle formée à la surface périphérique externe de l'organe externe 7a de l'embrayage 7. Comme décrit précédemment, dans le démarreur clas- sique, l'arbre rotatif 2a du rotor du moteur 2 à courant continu est séparé de l'arbre moteur 4, et une première extrémité de l'arbre 4, avec la partie tubulaire du porte- satellites 3e, est supportée par le roulement 6 qui est monté sur le support central 5 formé en une seule pièce avec la couronne 3bdu réducteur épicycloïdal 3. En consé- quence, la technique antérieure présente un inconvénient car la longueur totale du démarreur est grande. Compte tenu du problème précité, l'invention a pour objet la réalisation d'un démarreur ayant une longueur totale réduite et en conséquence une dimension globale réduite. A cet effet, l'invention concerne un démarreur qui comporte un moteur destiné à appliquer une force de rota- tion utilisée pour le lancement d'un moteur, un réducteur épicycloïdal ayant une couronne à denture interne qui est solidaire de la surface périphérique interne d'une partie d'extrémité d'un carter du moteur afin que la vitesse de rotation du moteur soit réduite, des pignons satellites qui sont en prise avec la couronne, et un porte-satellites destiné à supporter les pignons satellites dans leur mouve- ment orbital, un arbre tubulaire principal de sortie qui est solidaire du porte-satellites et qui est monté sur une partie formant un prolongement de l'arbre rotatif du rotor du moteur par l'intermédiaire d'un roulement, un embrayage à roue libre ayant une bague externe qui est supportée sur la partie prolongée d'arbre afin qu'elle puisse coulisser axialement et qui coopère par des cannelures avec l'arbre principal de sortie, un arbre tubulaire secondaire de sor- tie solidaire d'une bague interne de l'embrayage à roue libre et supporté sur la partie prolongée d'arbre par un roulement afin qu'il puisse tourner et coulisser axiale- ment, un dispositif de décalage destiné à appliquer une force axiale afin que l'embrayage à roue libre coulisse, un dispositif formant palier fixé au châssis et destiné à supporter l'arbre secondaire de sortie afin qu'il puisse tourner, et un pignon placé à l'extrémité externe de l'ar- bre secondaire de sortie. Grâce à l'agencement décrit précédemment, en même temps que le moteur est mis sous tension, l'embrayage à roue libre est déplacé axialement sur l'arbre de rotation du rotor sous l'action du dispositif de décalage, et le pignon placé sur la partie d'extrémité de l'arbre secon- daire de sortie qui est solidaire de la bague interne est en prise avec la couronne dentée du moteur à lancer. La rotation du moteur du démarreur est transmise par l'arbre de rotation du rotor au porte-satellites par les pignons satellites si bien que la bague externe tourne, cette bague étant en coopération par des cannelures avec l'arbre tubulaire principal de sortie qui est solidaire du porte- satellites. La rotation de la bague externe est transmise à la bague interne et le pignon est ainsi entraîné en rota- tion afin qu'il lance le moteur qui doit démarrer. Il faut noter que la transmission de la force de rotation en sens inverse à l'arbre de rotation du rotor du moteur du démar- reur, après le lancement du moteur du véhicule, est empê- chée par l'embrayage à roue libre. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'un mode de réalisation de démarreur selon l'invention; et la figure 2 est une coupe partielle d'un démarreur classique. La figure 1 représente un démarreur 20 selon un mode de réalisation de l'invention. Le démarreur 20 comporte un moteur 21 à courant continu et l'arbre rotatif 21a du rotor du moteur 21 a une partie prolongée d'arbre qui dépasse en avant (à droite sur la figure 1) à partir d'une paroi 21c d'extrémité d'un carter 21b. La partie d'extrémité interne de la paroi 21c du carter 21b est recourbée vers l'arrière (vers la gauche sur la figure 1) afin qu'elle délimite une partie 21d de retenue de roulement. L'arbre rotatif 21a du rotor est supporté par un roulement 22 placé sur la partie 21d de retenue afin qu'il puisse tourner. Une plaque 23 de butée est fixée à la surface périphérique de l'arbre rota- tif 21a à un emplacement qui est voisin de la partie 21d de retenue de roulement et du côté interne du carter 21b, la plaque 23 venant au contact de la face d'extrémité de la partie 21d de retenue afin que l'arbre rotatif 21a du rotor ne puisse pas se déplacer vers l'avant. Un réducteur épicycloidal 24 est placé près de la paroi 21c d'extrémité, à l'extrémité avant du moteur 21. Le réducteur épicycloïdal 24 comprend un pignon solaire 24a qui est en prise avec des cannelures rectilignes 25 formées sur la partie prolongée de l'arbre rotatif 21a, une cou- ronne à denture interne 24b placée autour du pignon solaire 24a, la couronne 24b étant formée sur la paroi périphérique axiale du carter 21b du moteur 21 à courant continu et formant des dents à la surface périphérique interne de la paroi périphérique prolongée, et plusieurs pignons satel- lites 24c qui sont en prise à la fois avec le pignon so- laire 24a et la couronne dentée 24b afin qu'ils tournent autour du pignon solaire 24a tout en tournant autour de leurs propres axes. Chaque pignon satellite 24c est suppor- té par un roulement 24f afin qu'il puisse tourner sur un axe 24e qui est fixé rigidement au porte-satellites 24d qui a la forme d'un disque. Le porte-satellites 24d a une partie tubulaire 27 qui est montée sur la partie prolongée d'arbre rotatif 21a du moteur 21c à courant continu par un coussinet 26, la partie tubulaire 27 et le porte-satellites 24d étant solidaires l'un de l'autre dans ce mode de réali- sation. La partie tubulaire 27 est appelée "arbre principal de sortie" dans la suite du présent mémoire. Un embrayage à roue libre 28 est monté sur l'arbre principal 27 de sortie, à proximité du porte-satellites 24d. L'embrayage 28 comprend une bague externe 28a et une bague interne 28b. La bague externe 28a est en prise avec une cannelure hélicoïdale 27a formée à la surface périphé- rique externe de l'arbre principal 27 de sortie afin que la rotation de l'arbre principal 27 soit transmise à la bague externe 28a. L'embrayage à roue libre 28 est supporté par un arbre secondaire 30 de sortie délimité par une partie de prolongement axial de la bague interne 28b, l'arbre secon- daire 30 de sortie étant monté sur la partie prolongée de l'arbre rotatif 21a du rotor par un coussinet 29. La péri- phérie externe de l'arbre secondaire 30 est supportée par un dispositif 31 formant palier, emmanché à force sur un support avant 20a formant un châssis du démarreur 20, d'une manière. telle que l'arbre secondaire 30 de sortie peut tourner et peut aussi coulisser axialement. La partie pro- longée de l'arbre rotatif 21a aboutit à l'emplacement du dispositif 31 formant palier. Ce dispositif 31 comprend un boîtier 31a de palier ayant une section en U et un roule- ment 31b retenu par le boîtier 31a. La paroi latérale du boîtier 31a est placée sur le côté qui est le plus proche de l'embrayage à roue libre 28. Une bague 32 de butée est disposée à la périphérie externe de l'arbre secondaire 30 de sortie, à un emplace- ment proche de l'embrayage 28 à roue libre. La bague 32 est destinée à être en butée contre la paroi latérale du bol- tier 31a du dispositif 31 afin que la distance de déplace- ment de l'embrayage 28 soit limitée lors du coulissement axial avec l'arbre secondaire 30 de sortie qui est soli- daire de la bague interne 28b. Ainsi, lorsque la bague 32 est obligée de tourner sous la commande de l'arbre secon- daire 30 de sortie, le frottement augmente entre la bague 32 et le boîtier 31a. Pour cette raison, la bague 32 est montée sur l'arbre secondaire 30 de sortie de manière qu'elle puisse tourner. La partie d'extrémité externe de l'arbre secondaire 30 de sortie passe dans le support avant a et en dépasse vers l'extérieur. Un pignon 33 qui peut coopérer avec une couronne dentée (non représentée) d'un moteur à lancer est placé sur la partie d'extrémité en saillie de l'arbre 30. Il faut noter que, sur la figure 1, la référence 34 désigne une rondelle disposée sur la partie prolongée de l'arbre rotatif 21a afin que le pignon solaire 24a ne puisse pas s'échapper, la référence 35 désigne une rondelle placée sur la partie prolongée d'arbre et destinée à empê- cher le coulissement axial de l'arbre principal 27 de sortie, la référence 36 désigne une bague de retenue desti- née à empêcher le déplacement axial de la rondelle 35, la référence 37 désigne une butée de positionnement du pignon 33, et la référence 38 désigne une bague de butée destinée à assurer le positionnement de l'organe 37 de butée. On décrit maintenant le fonctionnement du démarreur, dans ce mode de réalisation. Lorsgue le commutateur électromagnétique 12 est excité, le levier 13 de décalage pivote et l'embrayage à roue libre 28 est déplacé vers l'avant, la bague externe 28a restant en prise avec l'arbre principal 27 de sortie par l'intermédiaire de la cannelure hélicoïdale 27a. En conséquence, le pignon 33 monté sur l'arbre secondaire 30 de sortie qui est solidaire de la bague interne 28b, est mis en prise avec la couronne dentée (non représentée) du moteur à lancer. Juste avant la mise en prise du pignon 33 avec la couronne dentée ou pratiquement au même moment, les contacts principaux du commutateur 12 sont fermés si bien que le moteur 21 à courant continu est mis sous tension et l'arbre rotatif 21a de son rotor commence à tourner. La rotation de l'arbre 21a provoque la rotation des pignons satellites 24c par l'intermédiaire du pignon solaire 24a qui est en prise avec la partie prolongée de l'arbre 21a. Ainsi, la rotation de l'arbre rotatif 21a est transmise à l'arbre principal 27 de sortie qui est solidaire du porte- satellites 24d après que la vitesse de rotation a été réduite par décélération interne, et la rotation est trans- mise en outre de l'arbre principal 27 à la bague externe 28a de l'embrayage 28 par l'intermédiaire de la cannelure hélicoïdale 27a. La rotation est alors transmise à la bague interne 28b par l'intermédiaire des rouleaux 28c et, en conséquence, le moteur est lancé par rotation du pignon 33 monté sur l'arbre secondaire 30 de sortie qui est solidaire de la bague interne 28b. Il faut aussi noter que la trans- mission en sens inverse de la force de rotation à l'arbre 21a de rotation du rotor du moteur de lancement après le démarrage du moteur est empêchée par l'embrayage 28. Comme décrit précédemment, selon l'invention, le support central et le roulement monté sur lui, qui ont été utilisés jusqu'à présent, sont éliminés et, à la place, l'arbre de rotation du moteur est prolongé vers l'avant afin que l'arbre principal de sortie, qui est solidaire du portesatellites du réducteur épicycloidal, soit supporté par la partie prolongée d'arbre, et l'arbre principal de sortie et la bague externe de l'embrayage à roue libre coopèrent mutuellement par l'intermédiaire de cannelures. Ainsi, la longueur totale du démarreur peut être réduite considérablement par rapport à la technique antérieure. Comme l'arbre moteur et d'autres éléments qui ont été nécessaires jusqu'à présent ne sont plus nécessaires, le nombre d'éléments est réduit et le centrage du porte- satellites du réducteur épicycloïdal et de l'embrayage à roue libre devient facile. En conséquence, la fiabilité du démarreur peut être augmentée. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux démarreurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDI CATIONS 1. Démarreur comprenant un moteur (21) ayant un arbre rotatif de rotor, un arbre principal (27) de sortie supporté de manière qu'il puisse tourner, un réducteur épicycloidal (24) pour le transfert de la force rotative dudit arbre rotatif de rotor audit arbre principal de sortie, un arbre secondaire (30) de sortie supporté de manière qu'il puisse tourner et coulisser axialement, un embrayage à roue libre (28) disposé entre ledit arbre principal (27) de sortie et ledit arbre secondaire (30) de sortie, un dispositif de décalage (13) destiné à appliquer une force axiale provoquant le coulissement de l'embrayage à roue libre, et un pignon (33) formé à l'extrémité externe de l'arbre secondaire (30) de sortie, caratérisé en ce que ledit arbre rotatif de rotor comporte une partie prolongée dépassant d'un carter du moteur, ledit réducteur épicycloidal (24) comprend un pignon solaire formé à la périphérie de la partie prolongée de l'arbre rotatif, une couronne à denture interne fixe et disposée autour du pignon solaire, des pignons satellites en prise avec le pignon solaire et la couronne, et un porte-satellites supportant les pignons satellites et tournant autour de la partie prolongée de l'arbre,. l'arbre principal (27) de sortie est soli- daire du porte-satellites, a une forme tubulaire et s'étend d'une direction axiale de la partie prolongée de l'arbre rotatif, ledit embrayage à roue libre (28) comporte une bague externe qui coopère par des cannelures avec l'arbre principal (27) de sortie de manière que la bague externe puisse coulisser dans la direction axiale de la partie prolongée de l'arbre rotatif, une bague interne qui peut tourner et coulisser axiale- ment, et des rouleaux disposés entre la bague externe et la bague interne afin qu'ils transmettent la force de rotation du porte-satellites à la bague interne, et l'arbre secondaire (30) de sortie est formé d'une seule pièce avec la bague interne de l'embrayage à roue libre, a une forme tubulaire et est supporté par la partie prolongée de l'arbre rotatif de manière qu'il puisse tourner et coulisser axialement. 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif formant palier (31) est fixé à un châssis, afin qu'il supporte l'arbre tubulaire secondaire (30) de sortie de manière que celui-ci puisse tourner et coulisser. 3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif formant palier (31) a un boltier (31a) de retenue d'un roulement, une bague (32) de butée étant disposée de manière qu'elle puisse tourner sur la partie périphérique externe de 2 0 l'arbre tubulaire secondaire de sortie si bien que la bague de butée est au contact de la partie latérale du boltier et limite le déplacement de l'arbre tubulaire secondaire de sortie à une plage prédéterminée. 4. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon solaire (24a) du réducteur épicycloidal (24) est monté sur la partie prolongée de l'arbre rotatif par l'intermédiaire de cannelures rectilignes formées entre eux. 5. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (21b) du moteur a une paroi périphérique axiale, et la couronne à denture interne (24b) du réducteur épicycloidal (24) est formée sur la paroi périphérique axiale du carter. 6. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le portesatellites (24d) est supporté par l'arbre tubulaire principal (27) de sortie de manière qu'il puisse tourner, cet arbre étant monté sur la partie prolongée de l'arbre rotatif (21a) par l'intermédiaire d'un coussinet. 7. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague externe de l'embrayage à roue libre (28) coopère avec le porte-satellites (24d) du réducteur épicycloidal par l'intermédiaire d une cannelure hélicoïdale. 8. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre tubulaire secondaire (30) de sortie est monté sur la partie prolongée de l'arbre rotatif par l'intermédiaire d'un coussinet. 9. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de décalage (12) comporte un commutateur électromagnétique et un levier (13) de décalage, et une extrémité de ce levier est en prise avec une tige d'un plongeur et l'extrémité externe du levier est en prise avec la bague externe de l'embrayage à roue libre (28).