Brevet FR2756015A1 — publié le 19980522

La présente invention concerne un démarreur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un démarreur du type comportant un lanceur dont le pignon de lanceur est monté à rotation et coulissant sur un arbre de lanceur. Le lanceur est commandé en translation axiale le long de l'arbre de lanceur par le contacteur du démarreur qui agit sur une extrémité d'un levier dont l'extrémité inférieure en forme de fourche provoque les déplacements du pignon de lanceur. Le mouvement de rotation du moteur électrique du démarreur est transmis au pignon de lanceur, par exemple par un dispositif à roue libre agencé à l'intérieur du lanceur. Pendant la période d'entraînement du moteur thermique du véhicule automobile par le démarreur, la roue libre est bloquée sous l'effet du couple transmis et le pignon de lanceur est donc fixe en rotation par rapport à l'arbre. Lorsque le moteur thermique démarre, et tant que le conducteur n'a pas coupé l'alimentation du démarreur, la vitesse de rotation du pignon de lanceur devient supérieure à celle de l'arbre et la roue libre interrompt l'accouplement en rotation entre le pignon et l'arbre évitant ainsi d'imposer une vitesse de rotation excessive au moteur électrique du démarreur. 2Un tel mode de fonctionnement entraîne donc une différence élevée de vitesse de rotation entre l'alésage du pignon et l'arbre. Selon une conception connue, une bague de palier est interposée entre le pignon et l'arbre. La bague de palier doit posséder un faible coefficient de frottement et une résistance à l'usure particulièrement élevée. Selon une conception connue, la bague de palier est une bague à structure poreuse imprégnée d'un agent de lubrification de l'interface entre l'arbre et la bague de palier, cette dernière étant emmanchée dans l'alésage interne du pignon. Une telle bague de palier est ainsi lubrifiée à vie et elle est généralement constituée de matériaux frittés imprégnés d'agent de lubrification, par exemple de l'huile, chacun des pores de la structure poreuse de la bague de palier faisant fonction de réservoir élémentaire d'agent de lubrification. Le volume d'huile contenu dans une bague de palier à structure poreuse est donc réduit. Par ailleurs, lorsqu'un tel type de bague de palier à structure poreuse est utilisé dans la conception d'un démarreur de forte puissance, il est nécessaire que la bague présente une résistance mécanique suffisante, ce qui conduit à choisir un matériau à faible porosité et à plus grande résistance pour la bague de palier, ce choix aboutissant à une réduction du volume d'huile contenu dans les pores de la bague de palier. Après quelques années de fonctionnement, une grande partie de l'huile initialement contenue dans les pores de la bague de palier a disparu. De plus, L'huile restante qui était fortement sollicitée du point de vue mécanique et thermique s'est dégradée. On constate ainsi que la lubrification de l'interface entre la bague de palier et l'arbre de lanceur est devenue insuffisante aboutissant à deux types de défauts. II peut se produire un phénomène de grippage de la bague de palier sur l'arbre, ce dernier étant alors entraîné à la même vitesse que celle du pignon de lanceur. La commande de l'arrêt du démarreur devient inopérante puisque le lanceur ne peut plus revenir à sa position de repos du fait du blocage du pignon. Le grippage de la bague de palier aboutit ainsi très rapidement à la destruction du démarreur par excès de vitesse de rotation du moteur. Un second défaut consiste en une usure excessive de la bague de palier. Le pignon de lanceur n'est alors plus centré correctement sur l'arbre, ce qui provoque un bruit lors de l'engrènement qui nuit au confort des utilisateurs du véhicule, la réparation nécessitant la dépose du démarreur et son remplacement. L'invention a pour objet de proposer une nouvelle conception d'un démarreur de véhicule automobile du type mentionné précédemment qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être évoqués. Dans ce but, I'invention propose un démarreur de véhicule automobile du type comportant un lanceur dont le pignon est monté à rotation et coulissant sur un arbre de lanceur avec interposition d'une bague de palier à structure poreuse imprégnée d'un agent de lubrification de l'interface entre l'arbre et la bague de palier, et du type dans lequel la bague de palier est emmanchée dans l'alésage interne du pignon de lanceur, caractérisé en ce qu'une réserve d'agent de lubrification est agencée entre le pignon de lanceur et la bague de palier. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la réserve d'agent de lubrification comporte au moins une gorge radiale réalisée dans l'alésage interne du pignon - la gorge radiale formant réserve d'agent de lubrification est agencée au droit de la portion massive du corps du pignon de lanceur - la réserve d'agent de lubrification comporte au moins une gorge radiale réalisée dans la paroi cylindrique externe de la bague de palier - la réserve d'agent de lubrification comporte une série de gorges radiales réalisées dans la paroi cylindrique externe de la bague de palier et réparties axialement le long de la bague de palier - une chemise étanche forme la gorge radiale réalisée dans la paroi cylindrique externe de la bague de palier - la bague de palier est emmanchée dans l'alésage interne du pignon de lanceur en immersion dans un bain d'agent de lubrification. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe axiale de certains composants d'un démarreur de véhicule automobile équipé d'un lanceur selon l'état de la technique - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle qui illustre un premier mode de réalisation d'un pignon de lanceur conforme aux enseignements de l'invention; ; et - la figure 3 est une vue en section axiale partielle qui illustre un second mode de réalisation d'une bague de palier formant réserve d'agent de lubrification pour le pignon d'un lanceur conforme aux enseignements de l'invention. On a représenté à la figure 1 une partie d'un démarreur 10 de véhicule automobile comportant un carter 12 sur lequel est fixé un moteur électrique 14 qui entraîne en rotation, autour d'un axe X-X, un lanceur de démarreur 16. Le lanceur 16 comporte un corps de lanceur 18 sur lequel agit un levier en forme de fourche 20 dont l'extrémité supérieure 22 est reliée à la tige de sortie 24 appartenant au noyau mobile du contacteur (non représenté sur la figure ) du démarreur 10. Le lanceur 16 comporte un pignon de lanceur 26 qui est relié au corps 18 avec interposition d'une roue libre à galets 28. Le lanceur est monté coulissant sur l'arbre de sortie tournant 30, d'axe X-X, et le pignon de lanceur 26 est monté coulissant et en rotation sur l'arbre 30 avec interposition d'une bague de palier cylindrique annulaire 32. Le pignon 26 est constitué d'un corps massif 34 dont la partie avant, à gauche en considérant la figure 1, comporte les dents 36 du pignon qui sont susceptibles de venir engrener avec une couronne dentée portée par le volant du moteur thermique (non représenté) équipé du démarreur 10. Comme cela a été expliqué précédemment, il est nécessaire de lubrifier l'interface entre l'alésage interne 38 de la bague de palier 32 et la surface cylindrique externe 40 de l'arbre de lanceur 30. A cet effet, il est connu selon l'état de la technique de réaliser la bague de palier 32 sous la forme d'une bague en un matériau poreux constituant une réserve d'agent de lubrification, la bague 32 étant montée par emmanchement à force dans l'alésage interne 42 du corps 34 du pignon de lanceur 26. Afin d'améliorer les capacités de lubrification de l'interface entre le pignon 26 et l'arbre 30 et la durée de cette lubrification, I'invention prévoit d'agencer une réserve d'agent de lubrification entre le pignon de lanceur 26 et la bague de palier 32. Selon le premier mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 2, la réserve d'agent de lubrification, qui est par exemple de l'huile, est constituée par une gorge radiale interne 44 qui est usinée dans l'alésage 42 de la partie massive 34 du corps du pignon de lanceur 26. La réserve d'huile constituée par la gorge 44 est fermée par la bague de palier à structure poreuse 32 de structure connue et l'huile contenue dans la réserve 44 peut pénétrer progressivement dans la bague poreuse 32. Pour le remplissage initial de la réserve d'huile 44, il est particulièrement simple et avantageux de réaliser l'opération d'emmanchement axial à force de la bague de palier 32 dans l'alésage interne 42 du pignon 26 en immersion dans un bain d'huile. Les dimensions radiale et axiale de la gorge 44 sont déterminées pour établir un compromis optimal entre le volume de la gorge 44 et la résistance mécanique du pignon de lanceur 26. Du fait du caractère poreux de la bague de palier 32, la réserve d'huile 44 réalimente en permanence la bague de palier 32 de l'huile qu'elle contenait initialement et qui a disparu par évaporation, capillarité et sous l'action de la force centrifuge et des dégradations physico-chimiques intervenues lors des fonctionnements successifs du démarreur. En cas de fonctionnement prolongé en roue libre du lanceur, le pignon de lanceur 26 s'échauffe par frottement. Le coefficient de dilatation de l'huile étant supérieur à celui de l'acier, il apparaît une surpression de l'huile dans la chambre 44 qui traverse alors les pores de la bague de palier 32 et vient lubrifier abondamment l'interface de frottement entre la bague de palier 32 et l'arbre 30 évitant ainsi les phénomènes de grippage et d'usure prématurée. La conception selon l'invention permet d'accroître la fiabilité et la durée de vie du démarreur sans faire appel à une pièce ou composant supplémentaire. L'encombrement du pignon de lanceur n'est pas modifié et l'invention permet d'utiliser des bagues de palier 32 à faible porosité pour les applications à fortes charges radiales. Dans le second mode de réalisation illustré sur la figure 3, le pignon de lanceur 26 selon l'état de la technique ne subit aucune modification et la réserve d'agent de lubrification est réalisée sous la forme d'une série de gorges radiales 44 qui sont réalisées dans la surface cylindrique externe 46 de la bague de palier 32, les gorges 44 étant remplies initialement lors de l'emmanchement à force de la bague de palier 32 dans l'alésage interne 42 du pignon de lanceur 26 en immersion dans un bain d'huile. Cette conception est avantageuse en ce qu'elle ne nécessite pas d'usinage particulier dans l'alésage interne du pignon 26, ce dernier n'étant pas affaibli par la réalisation d'une gorge, la multiplication des gorges 44 formant réserves d'agent de lubrification permettant aussi de mieux répartir le phénomène de réalimentation de la bague de palier 32 en agent de lubrification. Avec cette seconde conception, il est possible (à titre de variante non représentée) d'équiper la bague d'une chemise extérieure étanche afin qu'elle se présente sous la forme d'un composant autonome déjà rempli d'huile qui peut être emmanché dans le pignon en dehors d'un bain d'huile. REVENDICATIONS 1. Démarreur (10) de véhicule automobile du type comportant un lanceur (16) dont le pignon (26) est monté à rotation et coulissant sur un arbre de lanceur (30) avec interposition d'une bague de palier (32) à structure poreuse imprégnée d'un agent de lubrification de l'interface entre l'arbre (30, 40) et la bague de palier (32, 38), et du type dans lequel la bague de palier est emmanchée dans l'alésage interne (42) du pignon de lanceur (26), caractérisé en ce qu'une réserve (44) d'agent de lubrification est agencée entre le pignon de lanceur (26) et la bague de palier (32). 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réserve d'agent de lubrification (44) comporte au moins une gorge radiale réalisée dans l'alésage interne (42) du pignon de lanceur (26). 3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge radiale (44) formant réserve d'agent de lubrification est agencée au droit de la portion massive (34) du corps du pignon de lanceur (26). 4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la réserve d'agent de lubrification comporte au moins une gorge radiale (44) réalisée dans une paroi cylindrique externe (46) de la bague de palier (32). 5. Démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la réserve d'agent de lubrification comporte une série de gorges radiales (44) réalisées dans la paroi cylindrique externe (46) de la bague de palier (32) et réparties axialement le long de la bague de palier (32). 6. Démarreur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'une chemise étanche ferme la gorge radiale réalisée dans la paroi externe de la bague de palier. 7 Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de palier (32) est emmanchée dans l'alésage interne (42) du pignon de lanceur (26) en immersion dans un bain d'agent de lubrification.