Brevet FR2681911A1 — publié le 19930402

La présente invention concerne un dispositif de butée de lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne ainsi que le procédé pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif. Un lanceur de démarreur est constitué d'un pignon lanceur pouvant se déplacer axialement sur un arbre moteur jusqu'à son entrée en prise avec une couronne dentée située sur le volant moteur. Au pignon lanceur est associé une roue libre et une douille d'entraînement, ces éléments étant réunis par un capot d'assemblage. La douille d'entraînement comporte à l'une de ses extrémités des cannelures hélicoïdales destinées à coopérer avec des cannelures hélicoïdales ménagées sur l'arbre moteur de manière à rendre solidaire en rotation l'ensemble du lanceur par rapport audit arbre moteur. Le déplacement axial du lanceur est limité par un dispositif de butée constitué généralement d'une bague de butée rapportée à l'extrémité de l'arbre moteur côté couronne dentée. Une configuration de ce type nécessite une portion d'arbre moteur saillante par rapport au pignon lanceur, voire par rapport au carter de l'ensemble du démarreur, ce qui rend difficile et coûteuse une protection efficace de ladite portion d'arbre moteur contre les agressions mécaniques diverses résultant de l'environnement dans lequel le démarreur doit fonctionner. Pour remédier à cet inconvénient, on utilise un dispositif de butée incorporé au lanceur, ce dispositif étant constitué par les extrémités internes des cannelures hélicoïdales ménagées sur la douille d'entraînement du lanceur et l'arbre moteur. Les inconvénients d'un tel dispositif apparaissent au montage du lanceur sur l'arbre moteur. Le lanceur n'est plus un simple ensemble que l'on rapporte sur un arbre moteur dont la partie arrière est prééquipée notamment de l'induit du moteur électrique du démarreur. En effet, il est alors nécessaire d'introduire par ladite partie arrière de l'arbre moteur la douille d'entraînement du lanceur, de réaliser l'induit du moteur électrique puis de finir d'assembler in-situ les différents composants du lanceur. I1 en résulte une automatisation de montage pratiquement impossible à réaliser d'où un surcoût important pour l'ensemble du démarreur. La présente invention résoud ces problèmes et propose à cet effet un dispositif de butée pour lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne comportant notamment un arbre moteur présentant une première portée cylindrique sur laquelle peut coulisser axialement un pignon lanceur solidaire d'une roue libre et d'une douille d'entraînement par un capot, l'arbre moteur présentant une seconde portée cylindrique à la périphérie de laquelle sont ménagées des cannelures hélicoïdales destinées à coopérer avec des cannelures hélicoïdales ménagées à l'extrémité d'un alésage de la douille d'entraînement, caractérisé en ce que les cannelures sont interrompues par une gorge étagée destinée à recevoir un jonc d'arrêt. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur comprennent une première partie se raccordant à la première portée cylindrique de l'arbre moteur et présentant, adjacent à la gorge étagée, un épaulement radial contre lequel le jonc d'arrêt est immobilisé en translation - la gorge étagée comporte, adjacente à l'épaulement radial, une portée cylindrique raccordée à une rainure par une portée tronconique - le jonc d'arrêt est un anneau élastique fendu présentant un diamètre intérieur inférieur au diamètre de la portée cylindrique de la gorge étagée - les cannelures hélicoïdales de la douille d'entraînement présentent une extrémité interne sous forme d'un épaulement radial et une extrémité externe sous forme d'une surface d'appui inclinée. La présente invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif de butée, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - on enfile le jonc d'arrêt sur la première partie cylindrique de l'arbre moteur et on le fait passer au-dessus de la première partie des cannelures hélicoïdales, de manière à ce qu'il vienne se loger dans la rainure de la gorge étagée - on engage la douille d'entraînement par ses cannelures hélicoïdales sur la première partie des cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur - on exerce sur la douille d'entraînement un couple de vissage ayant pour résultat un mouvement de translation de ladite douille de manière à ce que la surface d'appui inclinée de ses cannelures hélicoïdales exerce au contact du jonc d'arrêt un effort de compression obligeant ledit jonc à pénétrer dans la rainure et permettre le passage desdites cannelures hélicoïdales et leur engagement avec la seconde partie des cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur - on poursuit le mouvement de translation de la douille d'entraînement afin que ses cannelures hélicoïdales aient franchi complètement la gorge étagée et permettent au jonc d'arrêt de reprendre dans la rainure sa position à l'état libre - on exerce sur la douille d'entraînement un couple de dévissage ayant pour résultat un mouvement de translation de ladite douille de manière à ce que l'épaulement radial de ses cannelures hélicoïdales exerce au contact du jonc d'arrêt un effort d'extension obligeant ledit jonc à glisser sur la portée tronconique puis sur la portée d'appui de la gorge étagée - on poursuit le mouvement de translation de la douille d'entraînement de manière à ce que le jonc d'arrêt vienne en contact avec l'épaulement radial de la première partie des cannelures hélicoïdales de l'arbre moteur. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un lanceur de démarreur en position de repos équipé du dispositif de butée suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue identique à la figure 1, le lanceur du démarreur étant en position de travail - la figure 3 illustre à échelle agrandie les parties constitutives du dispositif selon l'invention avant leur assemblage - les figures 4 à 9 illustrent les différentes étapes du procédé permettant la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention. On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 sur lesquelles on a représenté l'ensemble d'un lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne. Un tel lanceur comprend un pignon lanceur 11 dont l'une des extrémités comporte une couronne dentée 12 qui se prolonge par une portion cylindrique 13 dont l'extrémité opposée à la couronne dentée 12 constitue la piste 14 d'une roue libre 15 constituée notamment de galets chargés 16. Dans l'exemple représenté, la cage de la roue libre 15 est constituée par une extrémité 17 d'une douille d'entraînement 18. Un capot 19 est serti sur la périphérie de l'extrémité 17 de manière à maintenir assemblés le pignon lanceur 11, la roue libre 15 et la douille d'entraînement 18. Comme cela est bien connu, le capot 19 maintient deux demi-rondelles 20,21 assurant la fermeture et l'étanchéité de la roue libre 15. L'ensemble du lanceur est guidé en rotation par un roulement à billes 22 logé dans une extrémité 23 de la carcasse du démarreur. Bien entendu, le lanceur est monté à coulissement par rapport à un arbre moteur 24, de manière à pouvoir se déplacer d'une position de repos représentée à la figure 1 à une position de travail représentée à la figure 2 dans laquelle le pignon lanceur ll est engrené avec la couronne dentée (non représentée) située sur le volant moteur. A cet effet l'arbre moteur 24 comprend une première portée cylindrique lisse 25 venant se loger dans un alésage central 26 du pignon lanceur ll ; des coussinets 27,28 permettent le coulissement et le tourillonnement du pignon lanceur ll sur l'arbre moteur 24. Adjacente à la première portée cylindrique 25, l'arbre moteur 24 comprend une seconde portée cylindrique 29 de plus grand diamètre à la périphérie extérieure de laquelle sont ménagées des cannelures hélicoïdales 30. La douille d'entraînement 18 comprend sur sa partie arrière un alésage central 31 à l'extrémité duquel sont ménagées des cannelures hélicoïdales 32 destinées à coopérer avec les cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24 de manière à rendre solidaire en rotation l'ensemble du lanceur avec ledit arbre moteur 24. Les cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24 sont interrompues par une gorge étagée 40 destinée à recevoir un jonc d'arrêt 33. Les cannelures hélicoïdales 30,32, la gorge étagée 40 et le jonc d'arrêt 33 constituent le dispositif de butée selon l'invention, dispositif qui va maintenant être décrit plus en détail en référence aux figures 4 à 9. Sur la figure 3 on a représenté à plus grande échelle les différents éléments du dispositif de butée avant leur assemblage. On retrouve ainsi sur la partie gauche de la figure la douille d'entraînement 18 et l'alésage 31 dans lequel sont ménagées les cannelures hélicoïdales 32 sur une longueur L4. Les cannelures 32 présentent, côté extrémité interne, un épaulement radial 34 et côté extrémité externe une surface d'appui inclinée 35. Les diamètres DO et D1 correspondent respectivement aux diamètres de fond et de tête des dentures des cannelures hélicoïdales 32. Pour le jonc d'arrêt 33, réalisé sous la forme d'un anneau élastique fendu, on a désigné par 1 sa largeur, par e son épaisseur et par d4 son diamètre intérieur à l'étant libre. Comme il a été décrit plus haut la portée cylindrique 29 de l'arbre moteur 24 comporte à sa périphérie extérieure des cannelures hélicoïdales 30 pour lesquelles on a désigné par dO leur diamètre de tête de denture. Ces cannelures hélicoïdales 30 sont interrompues par une gorge étagée 40 qui délimite ainsi une première partie 30a située côté raccordement des deux portées cylindriques 25 et 29 et une seconde partie 30b située à l'opposé de la partie 30a par rapport à la gorge étagée 40. La gorge étagée 40 comprend une portée d'appui cylindrique 41 de longueur L1 et d'un diamètre dl correspondant au diamètre de fond de denture des cannelures hélicoïdales 30. La portée d'appui 41 forme ainsi avec la première partie 30a un épaulement radial 44. La portée d'appui 41 se raccorde à une rainure 42 par une portée tronconique 43. On a désigné par L2 et L3 les longueurs respectives de la rainure 42 et de la portée tronconique 43. Le raccordement de ces deux éléments se situe sur un diamètre désigné par d2. Enfin le fond de la rainure 42 se situe sur un diamètre désigné par d3 inférieur aux diamètres dl et d2. On se réfère maintenant aux figures 4 à 9 qui illustrent les différentes étapes du procédé permettant la mise en oeuvre du dispositif de butée suivant l'invention. Comme illustré à la figure 5, la première étape consiste à enfiler le jonc d'arrêt 33 sur la première portée cylindrique 25 de l'arbre moteur 24, puis de le faire passer au-dessus de la partie 30a des cannelures hélicoïdales 30, de manière à ce qu'il vienne se loger dans la rainure 42 de la gorge étagée 40. L'étape suivante illustrée figure 6 consiste à engager la douille d'entraînement 18 par ses cannelures hélicoïdales 32 sur la partie 30a des cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24, puis d'exercer sur la douille d'entraînement 18 un couple de vissage C qui génère un mouvement de translation et une poussée axiale F de gauche à droite sur la figure grâce à l'hélice des cannelures 3osa,32. Lorsque la surface d'appui inclinée 35 des cannelures hélicoïdales 32 de la douille d'entraînement 18 vient en contact avec le jonc d'arrêt 33, la poussée axiale F se traduit par un effort de compression f de haut en bas comme illustré à la figure 6. Ainsi qu'illustré à la figure 7, cet effort de compression f oblige le jonc d'arrêt 33 à se loger complètement dans la rainure 42 de manière à permettre le passage des cannelures 32 de la douille d'entraînement et d'engager celles-ci avec la partie 30b des cannelures hélicoïdales 30 de l'arbre moteur 24. Pour réaliser ces opérations les conditions dimensionnelles sont les suivantes d3 1 Le fait que les cannelures hélicoïdales 32 sont en prise avec la partie 30b des cannelures hélicoïdales 30 permet à la douille d'entraînement 18 de continuer son mouvement de translation de la gauche vers la droite. Les cannelures hélicoïdales 32 ayant entièrement franchi la gorge étagée 40, le jonc d'arrêt 33 dans la rainure 42 reprend sa position à l'état libre comme illustrée figure 8 puisqu'il n'est plus soumis à l'effort de compression f. L'étape suivante, illustrée figure 9, consiste à exercer sur la douille d'entraînement 18 un couple de dévissage C' qui génère, par l'intermédiaire des cannelures hélicoïdales 30b,32, une poussée axiale F' s'exerçant de droite à gauche sur la figure grâce à l'hélice des cannelures hélicoïdales 30b,32. Lorsque l'épaulement radial 34 des cannelures hélicoïdales 32 de la douille d'entraînement 18 vient en contact avec le jonc d'arrêt 33, la poussée axiale F' se traduit par un effort d'extension f' dirigé de bas en haut sur la figure 9. Le jonc d'arrêt 33 glisse sur la portée tronconique 43, puis sur la portée d'appui 41 jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec l'épaulement radial 44 des cannelures hélicoïdales 30a. Le jonc d'arrêt 33 présentant un diamètre intérieur d4 inférieur au diamètre dl de la portée cylindrique 41, le jonc d'arrêt 33 reste en place sur ladite portée cylindrique 41, même, en particulier lorsque la douille d'entraînement 18 reprend sa position de repos. Ainsi qu'on peut le voir en particulier sur les figures 1 et 2, on réalise de cette manière un dispositif de butée qui permet un montage conventionnel de l'ensemble du lanceur sans aucune contrainte de construction spécifique. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante que l'homme de l'art pourrait y apporter. REVENDICATIONS 1) Dispositif de butée pour lanceur de démarreur pour moteur à combustion interne comportant notamment un arbre moteur (24) présentant une première portée cylindrique (25) sur laquelle peut coulisser axialement un pignon lanceur (11) solidaire d'une roue libre (15) et d'une douille d'entraînement (18) par un capot (19), l'arbre moteur (24) présentant une seconde portée cylindrique (29) à la périphérie de laquelle sont ménagées des cannelures hélicoïdales (30,30a,30b) destinées à coopérer avec des cannelures hélicoïdales (32) ménagées à l'extrémité d'un alésage (31) de la douille d'entraînement (18), caractérisé en ce que les cannelures (30,30a,30b) sont interrompues par une gorge étagée (40) destinée à recevoir un jonc d'arrêt (33). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cannelures (30) comprennent une première partie (30a) se raccordant à la première portée cylindrique (25) de l'arbre moteur (24) et présentant, adjacent à la gorge étagée (40), un épaulement radial (44) contre lequel le jonc d'arrêt (33) est immobilisé en translation. 3) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gorge étagée (40) comporte, adjacente à l'épaulement radial (44), une portée cylindrique (41) raccordée à une rainure (42) par une portée tronconique (43). 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le jonc d'arrêt (33) est un anneau élastique fendu présentant un diamètre intérieur (d4) inférieur au diamètre (dl) de la portée cylindrique (41) de la gorge étagée (41). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jonc d'arrêt (33) présente une épaisseur (e) inférieure à la longueur (L3) de la rainure (42). 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cannelures hélicoïdales (32) de la douille d'entraînement (18) présentent une extrémité interne sous forme d'un épaulement radial (34) et une extrémité externe sous forme d'une surface d'appui inclinée (35). 7) Procédé pour la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - on enfile le jonc d'arrêt (33) sur la première partie cylindrique (25) de l'arbre moteur (24) et on le fait passer au-dessus de la première partie (30a) des cannelures hélicoïdales (30), de manière à ce qu'il vienne se loger dans la rainure (42) de la gorge étagée (40 - on engage la douille d'entraînement (18) par ses cannelures hélicoïdales (32) sur la première partie (30a) des cannelures hélicoïdales (30) de l'arbre moteur (24) - on exerce sur la douille d'entraînement (18) un couple de vissage (C) ayant pour résultat un mouvement de translation de ladite douille (18) de manière à ce que la surface d'appui inclinée (35) de ses cannelures hélicoïdales (32) exerce au contact du jonc d'arrêt (33) un effort de compression (f) obligeant ledit jonc (33) à pénétrer dans la rainure (42) et permettre le passage desdites cannelures hélicoïdales (32) et leur engagement avec la seconde partie (30b) des cannelures hélicoïdales (30) de l'arbre moteur (24), - on poursuit le mouvement de translation de la douille d'entraînement (18) afin que ses cannelures hélicoïdales (32) aient franchi complètement la gorge étagée (40) et permettent au jonc d'arrêt (33) de reprendre dans la rainure (42) sa position à l'état libre - on exerce sur la douille d'entraînement (18) un couple de dévissage (C') ayant pour résultat un mouvement de translation de ladite douille (18) de manière à ce que l'épaulement radial (34) de ses cannelures hélicoïdales (32) exerce au contact du jonc d'arrêt (33) un effort d'extension (f') obligeant ledit jonc (33) à glisser sur la portée tronconique (43) puis sur la portée d'appui (41) de la gorge étagée (40) - on poursuit le mouvement de translation de la douille d'entraînement (18) de manière à ce que le jonc d'arrêt (33) vienne en contact avec l'épaulement radial (44) de la première partie (30a) des cannelures hélicoïdales (30) de l'arbre moteur (24).