Brevet FR2625265A1 — publié le 19890630

La présente invention concerne un embrayage rotatif unidirectionnel d'un démarreur permettant la mise en marche d'un moteur de véhicules. Dans une réalisation typique du démarreur mentionné ci-dessus on trouve, entre un élément d'embrayage intérieur et un élément d'embrayage extérieur qui viennent en prise respectivement avec une unité motrice et un pignon, une chambre à rainures à rouleaux destinée à recevoir un rouleau d'embrayage, constituant ainsi un embrayage rotatif unidirectionnel. Avec cette réalisation aucun effort n'est transmis du moteur du véhicule à l'unité motrice. Dans ce type d'embrayage rotatif unidirectionnel, toutefois, la chambre à rainures à rouleau est remplie de graisse pour rendre plus uniforme le fonctionnement de l'embrayage. Lors de la mise en marche du moteur, il tourne à une vitesse plus élevée que celle de l'unité motrice, de sorte que le démarreur fonctionne en roue libre. Pour éviter qu'un effort indésirable agisse sur l'unité motrice, l'embrayage rotatif unidirectionnel assure une action de coupure. Afin d'assurer la lubrification dans ces conditions, il existe des contraintes sévères en ce qui concerne le règlage des dimensions des éléments tel que l'angle d'inclinaison d'une surface inclinée de la chambre à rainures à rouleau, le diamètre d'un rouleau et le diamètre extérieur de l'élément intérieur d'embrayage. Dans les circonstances actuelles, ces contraintes conduisent à des restrictions en ce qui concerne la liberté de conception, le contrôle de la précision des produits, etc... Il est par conséquent - très souhaitable d'éviter ces inconvénients. Un premier objet de la présente invention, vu ces circonstances, est de réaliser un embrayage rotatif unidirectionnel pour démarreur, permettant d'éviter ces inconvénients. A cette fin, selon l'un de ses aspects, l'invention a pour objet un embrayage rotatif unidirectionnel de démarreur comprenant: un élément intérieur d' embrayage apte à être verrouillé en liaison -2625265 avec une unité motrice sur un chemin de transmission de puissance de l'unité motrice jusqu'à un pignon en prise avec une couronne, et ce de manière désembrayable, prévue sur le côté d'un moteur; un élément extérieur d'embrayage apte à être verrouillé en liaison avec le pignon; un rouleau d'embrayage comportant un élément élastique disposé dans une chambre à rainures à rouleau située entre l'élément intérieur d'embrayage et l'élément extérieur d'embrayage, l'embrayage rotatif unidirectionnel servant à transmettre la puissance dans le cas d'une rotation dans un sens de l'unité motrice et à interrompre la transmission de puissance dans le cas d'un sens de rotation inverse, caractérisé en ce que la chambre à rainures à rouleau est remplie de graisse, la graisse étant composée de graisse et d'huile d'hydrocarbones comme premier composant auquel on ajoute un agent résineux fluorocarboné comme second composant. Conformément à la présente invention, le premier composant de graisse fait appel à des graisses et huiles d'hydrocarbones bien connues que l'on utilise à des fins multiples. Dans ce cas, il est préférable d'obtenir la lubrification désirée en additionnant le premier composant d'un composé de disulfure de molybdène organique tel que le dithiocarbone de molybdène ou analogue. L'agent résineux de fluorocarbone est bien entendu une substance solide dans-un certain intervalle de températures de travail. Toutefois, on peut utiliser des agents résineux seuls ou en combinaison, par exemple la résine de tétrafluoréthylène, la résine de fluoréthylène- propylène, la résine de tétrafluoréthylène à chaines de perfluoroalkoxy, etc. En outre, la quantité d'agent résineux d'hydrocarbones ajoutée n'est pas particulièrement limitée mais peut être ajustée de diverses façons en fonction des conditions. Dans les conditions normales de travail, toutefois, la quantité ajoutée se situe entre 5,0 % et 15,0 % en poids, de préférence de 10% en poids par rapport à l'agent résineux d'hydrocarbone. La présente invention est mise en oeuvre de la manière décrite ci-dessus permettant de faire face à un phénomène associé à la mise en roue libre lors du démarrage du moteur d'un véhicule. En outre, on obtient une grande variété d'effets utiles que l'on va décrire ci-après. L'action de l'agent résineux de fluorocarbone assure un bon maintien de la lubrification entre -le rouleau d'embrayage, l'élément d'embrayage extérieur et l'élément d'embrayage intérieur, ce qui contribue à son tour à une amélioration remarquable de la durabilité. En outre on peut ajuster de manière souple les dimensions telles que l'angle d'inclinaison dans la chambre à rainuresà rouleau, le diamètre du rouleau et le diamètre extérieur de l'élément intérieur d'embrayage. Cela permet d'élargir le degré de liberté de conception et simplifie en même temps le contrôle de la précision des produits. Ainsi, les effets excellents -que l'on vient de décrire peuvent être obtenus en utilisant dans l'embrayage rotatif unidirectionnel d'un démarreur une graisse, à laquelle on ajoute un agent résineux de fluorocarbone. On n'a pas encore pu en établir la raison scientifique, mais les recherches et les études nous permettront d'expliquer ce phénomène. On peut supposer que l'agent résineux de fluorocarbone que l'on ajoute reste stable pendant des variations de température tout en présentant un faible coefficient de frottement ainsi qu'une -faible propriété de résistance à l'adhérence, caractéristique qui permet d'obtenir les effets que l'on vient de décrire. D'autres objets et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins annexés: Les dessins montrent, en combinaison, un mode de réalisation d'embrayage rotatif multidirectionnel pour démarreur, conforme à la présente invention. La figure 1 est une vue latérale en coupe illustrant le démarreur; et la figure 2 est une vue en coupe montrant la partie principale de l'embrayage rotatif unidirectionnel. On va décrire ci-après un mode de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexés. Dans les dessins, le numéro 1 désigne un démarreur comportant, comme dans l'art antérieur, une unité motrice 2 mise en rotation en fermant un interrupteur de démarreur (non représenté), une unité de décélération 3, une unité régulatrice 4, un embrayage rotatif unidirectionnel 5 incorporant la présente invention, une couronne dentée 6 prévue sur le côté d'un moteur de véhicule et un pignon 7 en prise avec la couronne dentée 6 de façon à pouvoir en être séparé. L'embrayage rotatif unidirectionnel 5 comprend essentiellement: un élément intérieur d'embrayage 8 pouvant être verrouillé en liaison avec un arbre moteur, un élément d'embrayage extérieur 9 pouvant être verrouillé en liaison avec un pignon 7; un rouleau d'embrayage 10 disposé dans une chambre à rainures à rouleau 9a ménagée dans une portion périphérique intérieure de l'élément d'embrayage extérieur 9 de façon à se trouver entre l'élement intérieur d'embrayage 8 et l'élément extérieur d'embrayage 9; et un élément élastique de sollicitation du rouleau d'embrayage 10. Lorsque l'élément d'embrayage intérieur 8 tourne par suite de la mise en marche de l'unité motrice 2, le rouleau d'embrayage 10 se déplace vers le côté inférieur en biais (en direction du côté d'espacement plus serré par rapport à l'élément intérieur d'embrayage 8) d'une surface inclinée 9b réalisée en biais dans la chambre à rainures à rouleau 9a, de sorte que le rouleau d'embrayage 10 se trouve serré entre l'élément intérieur 8 et l'élément extérieur 9 de l'embrayage. La puissance est transmise de cette façon à l'élément d'embrayage extérieur 9. Par contre, pour une rotation en sens inverse, le rouleau d'embrayage 10 se déplace vers le côté supérieur en biais de la surface inclinée 9b de sorte que le rouleau d'embrayage 10 tourne librement. La transmission de puissance est ainsi interrompue. La chambre à rainures à rouleau 9a de l'embrayage unidirectionnel est remplie de graisse dont le composant primaire peut être constitué de graisseSet d'huiles d'hydrocarbones que l'on utilise communément. Aux graisses et huiles, on. ajoute du dithiocarborate de molybdène à raison de 0,5% en poids et la résine de fluorocarbone selon les pourcentages en poids suivants comprenant de la résine de polytétrafluoroéthylène et de la résine de polyfluoroéthylène-propylène. On peut stimuler la substance ajoutée par l'addition de savon de lithium réalisant ainsi la graisse. On a effectué des examens et des expériences concernant la lubrification et la durabilité aux endroits o la graisse ainsi obtenue est utilisée dans un démarreur. Les résultats sont répertoriés dans le tableau suivant. Avant de procéder à de telles expériences, on prépare une certaine quantité de la graisse (la même quantité pour toutes les expériences) et on remplit bien l'embrayage rotatif unidirectionnel avec cette graisse. Ensuite on procède à l'essai de durabilité. L'essai de durabilité commence par une étape consistant à mettre le moteur de véhicule en marche en fermant un interrupteur de démarreur. Ensuite, on coupe l'interrupteur de démarreur après avoir maintenu un état de fonctionnement en roue libre pendant 5 secondes. On répète ces étapes et on mesure le nombre de répétitions jusqu'au moment o l'embrayage rotatif unidirectionnel fonctionne mal c'est-à-dire lorsqu'il constitue un obstacle -à la transmission de puissance lors de la mise en-marche du moteur de véhicule. Tableau N i'Genre d'additifs Quantité d'addition Résultat de (% en poids) l'essai de durabilité (Nombre) 1 A 3,0 environ 12000 2 A 5,0 environ 25000 3 A 10,0 30000 4 A 15,0 30000 5 A 20,0 30000 6 B 10,0 30000 7 - 0,0 environ 8000 (Noter que l'additif A représente de la résine de tétrafuoroéthylène alors de B désigne de la résine de fluoroéthylène-propylène). Il ressort des résultats figurant dans le tableau que la graisse additionnée d'un agent résineux de fluorocarbone présente une meilleure durabilité qu'un autre type de graisse à laquelle on n'a rien ajouté (essai n 7 sur le tableau). Il est évident que la présente invention possède une efficacité très élevée. Lorsque l'on ajoute 20% en poids de l'agent résineux de fluorocarbone à la graisse (essai N 5) la viscosité de la graisse augmente à des températures plus basses (l'essai est effectué à des températures par exemple inférieures à moins 10 C). On observe également que l'augmentation de la viscosité a pour effet de gêner le mouvement régulier du rouleau d'embrayage lors de la mise en marche à roue libre, et par conséquent le moment auquel la transmission de puissance est interrompue tend à être retardé. Même dans ce cas, il ne se pose aucun problème lorsqu'on utilise une graisse additionnée de moins de 15% en poids. Ce fait a été confirmé par un essai effectué séparément à une température plus basse. Il en résulte que la durabilité de l'embrayage rotatif unidirectionnel du démarreur peut être améliorée de manière fiable en utilisant une graisse additionnée d'un agent résineux de fluorocarbone. Par conséquent, par contraste aigu avec la difficulté rencontrée dans l'art antérieur, il est possible d'ajuster de manière souple les dimensions telles que l'angle d'inclinaison d'une surface inclinée, le diamètre de rouleau et le diamètre extérieur de l'élément d'embrayage intérieur. Cet avantage conduit en outre à une augmentation remarquable du degré de liberté de conception, tout en facilitant en même temps le contr8le de la précision du produit. Par conséquent on peut atteindre une fiabilité élevée. Bien que l'on vienne de décrire un mode de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexés, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. Diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Embrayage rotatif unidirectionnel pour démarreur, comprenant: un élément d'embrayage intérieur (8) apte à être verrouillé en liaison avec une unité motrice (2) sur un trajet de transmission de puissance depuis l'unité motrice (2) jusqu'à un pignon (7) en prise avec une couronne dentée (6), et ce de manière séparable, prévue sur le côté d'un moteur de véhicule, un élément d'embrayage extérieur (9) apte à être verrouillé en liaison avec le pignon (7), un rouleau d'embrayage (10) muni d'un élément élastique incorporé dans une chambre à rainures à rouleau (9a) et réalisé entre l'élément d'embrayage intérieur (8) et l'élément d'embrayage extérieur (9), l'embrayage rotatif unidirectionnel ayant pour rôle de transmettre la puissance dans le cas d'une rotation vers l'avant par suite de l'action de l'unité motrice (2) et d'interrompre la transmission de puissance dans le cas d'une rotation en sens inverse caractérisé en ce que la dite chambre à rainures à rouleau (9a) est remplie de graisse, la graisse étant constituée de graisses et d'huiles d'hydrocarbones comme premier composant et d'un agent résineux de fluorocarbone qui y est ajouté comme composant secondaire. 2. Embrayage selon -la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent résineux de fluorocarbone est ajouté à raison de 5,0 à 15,0% en poids aux graisses et aux huiles d'hydrocarbones constituant le premier composant.