Brevet FR2631094A1 — publié le 19891110

1. 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 véhicules automobiles. 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 l'utilisation 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 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, soit à "train épicycloïdal", auquel cas l'arbre du lanceur est coaxial à l'arbre du moteur électrique, soit 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 plus particulièrement à ce dernier type de réducteur. On sait que lors du démarrage d'un moteur à combustion interne, celui-ci peut présenter des retours, sa rotation à l'envers se transmettant intégralement au réducteur, de telle sorte que celui-ci peut être endommagé. Pour remédier à cette éventualité, il convient de surdimensionner les éléments les plus fragiles. Il en résulte un surplus du prix matière non inhérent au fonctionnement même du démarreur et un encombrement du démarreur plus important que celui déterminé pour son fonctionnement normal. Une autre solution connue, notamment par le brevet FR-A-2 591 689, concerne seulement les réducteurs épicycloïdaux, et consiste à incorporer un limiteur de couple sur la couronne'extérieure du réducteur épicycloïdal du genre réalisé par une pression élastique appliquée sur une joue de la couronne extérieure qui est prise en sandwich entre deux garnitures anti-friction ou analogues dont l'une est fixe. La présente invention a pour but de prévoir une structure particulière de limiteur de couple appliquée exclusivement aux réducteurs à "engrenage intérieur" et concerne à cet effet un réducteur de vitesse de ce type avec un arbre d'entrée portant un pignon en prise avec la denture interne d'une couronne solidaire en rotation de l'arbre de sortie du réducteur, cet arbre de sortie étant décalé par rapport à l'arbre d'entrée, remarquable en ce que la couronne dentée intérieurement est reliée en rotation à l'arbre de sortie par des moyens de friction. Les moyens de friction sont avantageusement constitués d'un disque d'entraînement appuyant une garniture de friction contre la couronne dentée intérieurement et montée libre sur l'arbre de sortie sous l'effet de moyens élastiques. Plus particulièrement, le disque d'entraînement relié en rotation à l'arbre de sortie comporte un moyeu cylindrique, rapporté ou non, sur le prolongement d'une extrémité duquel la couronne dentée est montée folle, avec interposition de la garniture de friction et sur le prolongement de l'autre extrémité sont diposés les moyens élastiques mis sous tension pour appuyer contre lé disque d'entraînement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un démarreur à réducteur à "engrenage intérieur"; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail A de la figure 1 pour une meilleure compréhension de l'invention. 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. Parallèlement à l'axe du moteur électrique 1 est disposé un électrocontacteur 16 à solénoïde 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. 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. Le réducteur 8 est disposé dans un logement cylindrique 25 d'un boîtier 26 qui entoure la couronne 24 et au centre duquel est emmanché un coussinet autolubrifiant 29, ce qui permet de former un palier pour une extrémité de l'arbre 9. Conformément à l'invention, comme représenté à plus grande échelle sur la figure 2, la couronne dentée 24 est reliée en rotation à l'arbre de sortie 9 par des moyens de friction comprenant, entre autres, un disque d'entraînement 27 appuyant une garniture de friction 28 contre la couronne dentée 24 sous l'effet d'une rondelle élastique du genre "Belleville" 30. Le disque d'entraînement 27 comporte un moyeu cylindrique 31 relié en rotation à l'arbre de sortie 9 par des moyens connus tels que des cannelures 9a. Le moyeu 31 peut être obtenu de matière avec le disque de friction 27a ou bien être rapporté et fixé par sertissage au centre du disque de friction 27a (comme représenté sur les figures). Le moyeu 31 comporte de part et d'autre du disque 27a des portées cylindriques 31a et 31b. La couronne dentée 24 par son moyeu 24a est montée libre sur la portée cylindrique 31b. La rondelle élastique 30 qui entoure la portée cylindrique 31b du moyeu 31 est disposée entre le disque de friction 27a et un flasque d'appui 32 qui est fixé sur le moyeu 24a de la couronne dentée 24 par l'intermédiaire d'entretoises 34 traversées par des vis 33. Les entretoises 34 sont d'une longueur telle que la rondelle élastique prise en sandwich entre le disque de friction 27e et le flasque d'appui 32 soit sous une tension déterminée pour qu'au-delà d'un certain couple, les moyens de friction se désaccouplent. Le fonctionnement est le suivant: En marche normale, le couronne dentée 27 est solidarisée de l'arbre de sortie 9 par l'appui du disque d'entraînement porteur 27 de la garniture de friction 28 contre le moyeu 24a de la couronne dentée 24, de telle sorte que lesdits disque d'entraînement 27 et couronne dentée 24 se comportent comme s'ils ne faisaient qu'une seule et même pièce. Par contre, si des efforts supérieurs à ceux normaux se font jour, par exemple si le couple résistant appliqué au pignon 1, et par là à la couronne dentée 24, est supérieur au couple moteur appliqué au pignon 21 de l'arbre d'entrée 4, les moyens de friction agissent comme un limiteur de couple. On évite ainsi la détérioration du réducteur de vitesse et conséquemment du démarreur électrique. On a ainsi réalisé un réducteur de vitesse qui permet un dimensionnement plus juste de tous les éléments de chaîne cinématique de la transmission de puissance, ce qui conduit généralement à un allègement et à une réduction d'encombrement. Il va de soi que la garniture de friction 28 pourrait être assujettie de manière appropriée, aussi bien au moyeu 24a de la couronne dentée 24 qu'au disque de friction 27a. REVENDICATIONS 1) Réducteur de vitesse à engrenage (8) avec un arbre d'entrée (4) portant un pignon (21) en prise avec la denture interne (23) d'une couronne (24) solidaire en rotation de l'arbre de sortie (9) du réducteur, cet arbre de sortie (9) étant décalé par rapport à l'arbre d'entrée (4), caractérisé en ce que la couronne (24) dentée intérieurement est reliée en rotation à l'arbre de sortie (9) par des moyens de friction (27,28,30). 2) Réducteur de vitesse à engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de friction sont constitués d'un disque d'entraînement (27) appuyant une garniture de friction (28) contre la couronne dentée (24), montée libre sur l'arbre de sortie (9), sous l'effet de moyens élastiques (30). 3) Réducteur de vitesse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le disque d'entraînement (27) comporte un moyeu (31), rapporté ou non sur l'une (31a) des portées cylindriques (31a,31b), duquel la couronne dentée (24) est montée libre après interposition de la garniture de friction (28). 4) Réducteur de vitesse selon la revendication 3, caractérisé en ce que la garniture de friction (28) en forme de disque et assujettie au disque de friction (27a) du disque d'entraînement (27). 5) Réducteur de vitesse selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un flasque d'appui (32) est fixé sur le moyeu (24a) de la couronne dentée (24) avec interposition d'entretoises (34) en emprisonnant les moyens de friction (27,28,30) et sur la portée cylindrique (31b) du moyeu (31) du disque d'entraînement (27) duquel il se centre. 6) Réducteur de vitesse selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués d'une rondelle élastique (30) du genre "Belleville". 7) Réducteur de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que les entretoises (34), traversées par des vis de fixation (33), ont une longueur telle que la rondelle élastique (30), disposée entre le disque de friction (27a) et le flasque d'appui (32), soit sous une certaine tension correspondant à un couple résistant déterminé, au-delà duquel les moyens de friction (24,28,30) se désaccouplent.