Brevet FR2751803A1 — publié le 19980130

L'invention concerne un démarreur de véhicule automobile à réducteur. L'invention concerne plus particulière un démarreur de véhicule automobile, du type comportant un moteur électrique entraînant, par l'intermédiaire d'un réducteur, un arbre de sortie portant un pignon de lanceur du démarreur. Le réducteur permet d'adapter les caractéristiques de couple et de vitesse du moteur électrique aux besoins de performance sur le pignon de sortie, en vue du démarrage du moteur thermique du véhicule automobile. Un tel démarreur selon l'état de la technique est représenté sur les figures 1 et 2. Il comporte un moteur électrique 2 comportant un induit qui entraîne un arbre 4 qui porte, à son extrémité libre, un pignon 6. Un réducteur à train épicycloïdal est interposé entre le pignon 6 et le lanceur 8 disposé sur l'arbre de sortie 10. li comporte un ensemble de satellites 12 dont l'axe de rotation 14 est porté par un porte-satellites 16 qui est solidaire en translation et en rotation de l'arbre de sortie 10 et qui peut être fixé sur ce dernier par sertissage, soudage, etc... Les satellites 12 sont immobilisés axialement en translation par une plaque 20 emmanchée à force sur les axes 14 des satellites 12. Ce maintien en translation peut aussi être réalisé par des axes de satellite vissés dans le porte-satellites 16 et comportant chacun une tête. Le réducteur comporte également une couronne 18 à denture interne qui est fixée, dans l'ensemble représenté, par surmoulage sur une plaque 20 fixée sur la carcasse 22 du démarreur. Les temps de compression du moteur thermique, pendant la phase d'entraînement, provoquent des variations de charge et des rattrapages de jeux angulaires dans les différents engrenages. II en résulte des vibrations et des chocs nuisibles à la durée de vie du démarreur. Ce phénomène est accompagné d'une émission sonore suffisamment intense pour être perçue désagréablement par l'utilisateur. Dans le but d'apporter une réponse simple et efficace à ce problème, I'invention propose un démarreur du type vu précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'amortissement disposé entre l'arbre de sortie et l'élément de sortie du réducteur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le dispositif d'amortissement comporte au moins un élément élastique disposé angulairement entre au moins deux parois radiales solidaires, respectivement, de l'arbre de sortie et de l'élément de sortie du réducteur - les éléments élastiques sont des corps en matière synthétique, telle qu'un élastomère; - les corps en matière synthétique présentent une forme ondulée sur leurs faces radiales intérieure et extérieure - les corps en matière synthétique constituent une pièce moulée unique - les éléments élastiques sont des ressorts métalliques de compression - les éléments élastiques sont des lames métalliques - les différents éléments élastiques ont des caractéristiques différentes - le réducteur est un réducteur à train épicycloïdal, le portesatellites est constitué par une couronne comportant des voiles radiaux internes, L'arbre de sortie comporte un moyeu présentant un même nombre de voiles radiaux externes et les voiles radiaux internes et externes sont disposés à la même position axiale avec alternance de manière à être imbriqués les uns dans les autres età ménager un nombre double de logements susceptibles de recevoir les éléments élastiques - le réducteur est un réducteur à train parallèle, I'engrenage de sortie du réducteur est un pignon denté à denture extérieure coopérant avec une roue dentée d'entrée extérieure à denture extérieure, I'engrenage de sortie comporte des voiles radiaux internes, L'arbre de sortie comporte un moyeu présentant un même nombre de voiles radiaux externes et les voiles radiaux internes et externes sont disposés à la même position axiale avec alternance de manière à être imbriqués les uns dans les autres et à ménager double de logements pour les éléments élastiques - le moyeu comporte, du côté axial intérieur, un couvercle qui maintient axialement l'élément de sortie du réducteur - le moyeu comporte, du côté axial extérieur, un épaulement radial s'engageant dans une rainure de l'élément de sortie du réducteur - seulement un logement sur deux reçoit un élément élastique. 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 aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un démarreur connu comportant un réducteur à train épicycloïdal; - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1 montrant l'arbre de sortie et le porte-satellites en section axiale partielle - la figure 3 est une vue en coupe radiale selon la ligne 3-3 de la figure 4 d'un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe axiale selon la ligne 4-4 de la figure 3 - la figure 5 est une coupe partielle selon la ligne 5-5 de la figure 3; et - la figure 6 est une vue en coupe, analogue à celle de la figure 4, d'un autre mode de réalisation de l'invention comportant un réducteur à train parallèle. On a représenté sur les figures 3 à 5 le réducteur à train épicycloïdal d'un démarreur du type décrit dans l'introduction et illustré à la figure 2, qui est modifié conformément aux enseignements de l'invention. Le porte-satellites, qui constitue l'élément de sortie du réducteur, est constitué par une couronne 24 qui présente des voiles radiaux internes 26, au nombre de trois dans le mode de réalisation représenté, qui supportent chacun un satellite 28. Chaque satellite 28 est monté à rotation sur un axe 30 qui est fixé dans le voile 26 et qui comporte une tête 32. Celle-ci est logée dans un alésage 34 destiné à recevoir un élément de tourillonnement 36 constitué par exemple par une bague autolubrifiante ou une douille à aiguilles. L'élément de tourillonnement 36 est maintenu axialement entre un épaulement 38 de l'alésage 34 et la tête 32 de l'axe 30. Le diamètre de la tête 32 est inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 34 et la somme des dimensions axiales de l'épaulement 38, de l'élément de tourillonnement 36 et de la tête 32 est inférieure à la longueur axiale du satellite 28 de telle sorte que la tête 32 de l'axe 30 est entièrement logée dans l'alésage 34. II en résulte que le dispositif d'arrêt du satellite 28 n'intervient aucunement dans l'encombrement du réducteur. L'arbre de sortie 40, qui porte le pignon du lanceur du démarreur (non représenté), comporte un moyeu 42 qui est disposé à l'intérieur de la couronne porte-satellites 24 et il comporte trois voiles radiaux externes 44 dont le nombre est égal à celui des voiles radiaux internes 26 de la couronne 24. Les voiles radiaux internes 26 et externes 44 sont disposés dans la même position axiale de manière alternée, un voile interne étant disposé entre deux voiles externes et réciproquement. La longueur radiale de ces voiles est telle qu'ils occupent presque tout l'espace entre la couronne 24 et le moyeu 42, les extrémités des voiles radiaux internes 26 de la couronne 24 se trouvant à faible distance du moyeu 42 et les extrémités des voiles radiaux externes 44 du moyeu se trouvant à faible distance de la couronne 24. Les voiles radiaux internes 26 et externes 44 constituent des parois radiales qui délimitent angulairement entre elles, dans l'espace cylindrique annulaire se trouvant entre la couronne 24 et le moyeu 42, six logements 46 dont le nombre est ainsi le double de celui des voiles radiaux externes ou internes. Une plaque de fermeture 48 est pincée, du côté axial extérieur du moyeu, c'est-à-dire du côté le plus éloigné du moteur, entre le moyeu 42 et un épaulement 50 de l'arbre de sortie 40 et ferme les logements 46 dans la direction axiale. De manière analogue, une paroi 52 ferme l'espace compris entre deux voiles radiaux internes 26 voisins. De cette manière, les logements 46 sont totalement fermés. Le moyeu 42 peut être fixé sur l'arbre de sortie 40 par sertissage ou soudage, des formes cannelées radiales ou axiales pouvant être prévues pour parfaire la liaison entre ces deux éléments. Le moyeu 42 comporte, du côté axial intérieur, c'est-à-dire le plus proche du moteur, un épaulement 56 qui vient se loger dans un évidement 58 de forme correspondante aménagé dans la partie intérieure de la couronne 24 avec possibilité de rotation libre de l'épaulement 26 dans l'évidement 58. Les logements 46 sont, dans le mode de réalisation représenté, de mêmes dimensions, les voiles radiaux internes 26 et externes 44 étant disposés de manière équidistante, lorsque le démarreur est au repos, et ils reçoivent chacun un élément élastique d'amortissement 60 qui peut être constitué par un corps en matière élastique, telle qu'un caoutchouc ou un élastomère naturel ou synthètique. Les éléments élastiques 60 présentent une forme qui permet un écrasement important sous une charge donnée afin d'obtenir un grand débattement angulaire entre la couronne 24 et le moyeu 42. Ils peuvent présenter, sur leurs faces radiales internes et externes, des ondulations qui sont de préférence disposées en alternance de telle sorte qu'à une partie saillante 62 d'une face, la face extérieure, il correspond, pour la même position radiale, une partie en creux 64 sur l'autre face. Avantageusement les différents éléments élastiques en élastomère sont reliés par des ponts de liaison aménagés sur la face frontale ou à la périphérie des voiles radiaux internes 26 et ils constituent ainsi une pièce moulée unique. Cela facilite et simplifie le montage d'un démarreur selon l'invention. Selon des variantes de réalisation (non représentées), les éléments élastiques peuvet être constitués par des ressorts métalliques de compression ou des lames métalliques. Les éléments élastiques 60 peuvent tous avoir des dimensions et caractéristiques identiques, les logements 46 ayant tous la même dimension. On peut aussi prévoir une disposition dissymétrique afin d'obtenir des caractéristiques d'amortissement différentes dans chacun des sens de rotation. On peut, par exemple, prévoir deux types d'éléments élastiques de caractéristiques différentes disposés de manière alternée dans les logements 46. Ces derniers peuvent alors être également de deux types de longueur périphérique au repos différente avec une disposition en alternance. On peut aussi prévoir que seul un logement sur deux reçoit un élément élastique, I'amortissement ne s'effectuant que dans un seul sens de rotation. La couronne porte-satellites 24 est maintenue axialement par l'épaulement 50, d'une part, et l'épaulement 56, d'autre part. La figure 6 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le réducteur est un réducteur à train parallèle d'engrenages selon une vue en section similaire à celle de la figure 4. L'élément de sortie du réducteur est alors constitué par une roue dentée 66 à denture extérieure qui coopère avec un pignon denté d'entrée extérieur 68 porté par l'arbre induit du moteur électrique. Un moyeu 70 est solidaire de l'arbre de sortie 72. D'une manière analogue à celle du premier mode de réalisation, le dispositif d'amortissement est interposé entre la roue dentée 66 et le moyeu 70. La roue dentée 66 comporte des voiles radiaux internes 74 et le moyeu 70 comporte des voiles radiaux externes 76 qui délimitent entre eux des logements recevant chacun un élément élastique 78. Le moyeu porte, du côté axial extérieur, une plaque de fermeture 80 et il présente, du côté intérieur, un épaulement 82. Ces deux éléments maintiennent axialement la roue dentée 66. La disposition des voiles radiaux internes 74 et externes 76 est identique à celle du premier mode de réalisation et on peut utiliser également toutes les possibilités décrites précédement pour le premier mode de réalisation en ce qui concerne les éléments élastiques. On voit que l'invention permet d'obtenir un système d'amortissement des chocs qui présente un débattement angulaire important entre l'élément de sortie du réducteur et l'arbre de sortie, ce qui permet d'absorber des jeux angulaires importants lors du fonctionnement du démarreur. Par ailleurs, le dispositif d'amortissement est logé à l'intérieur de l'élément de sortie du réducteur, ce qui permet d'obtenir un faible encombrement, en particulier en direction axiale, I'encombrement n'étant pratiquement pas augmenté, par rapport à une conception classique. Enfin, le poids du dispositif d'amortissement est faible si bien que le poids total du démarreur n'est pas beaucoup affecté par le dispositif selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Démarreur de véhicule automobile à réducteur, du type comportant un moteur électrique entraînant, par l'intermédiaire d'un réducteur, un arbre de sortie (40, 72) portant un pignon de lanceur du démarreur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'amortissement (26, 44, 60 ; 74, 76, 78) disposé entre l'arbre de sortie (40 ; 72) et l'élément de sortie (24 ; 66) du réducteur. 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement comporte au moins un élément élastique (60 ; 78) disposé angulairement entre au moins deux parois radiales solidaires (26, 44 ; 74, 76), respectivement, de l'arbre de sortie (4-0 72) et de l'élément de sortie (24 ; 66) du réducteur. 3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (60 ; 78) sont des corps en matière synthétique, telle qu'un élastomère. 4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les corps en matière synthétique (60 ; 78) présentent une forme ondulée sur leurs faces radiales intérieure et extérieure. 5. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les corps en matière synthétique (60 ; 78) constituent une pièce moulée unique 6. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (60 ; 78) sont des ressorts métalliques de compression. 7. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (60 ; 78) sont des lames métalliques. 8. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les différents éléments élastiques (60 ; 78) ont des caractéristiques différentes. 9. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le réducteur est un réducteur à train épicycloïdal, en ce que le porte-satellites est constitué par une couronne (24) comportant des voiles radiaux internes (26), en ce que l'arbre de sortie (40) comporte un moyeu (42) présentant un même nombre de voiles radiaux externes (44) et en ce que les voiles radiaux internes (26) et externes (44) sont disposés à la même position axiale avec alternance de manière à être imbriqués les uns dans les autres et à ménager un nombre double de logements (46) susceptibles de recevoir les éléments élastiques (60). 10. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le réducteur est un réducteur à train parallèle, en ce que l'engrenage de sortie du réducteur est un pignon denté à denture extérieure (66) coopérant avec une roue dentée d'entrée extérieure (68) à denture extérieure, en ce que l'engrenage de sortie (66) comporte des voiles radiaux internes (74), en ce que l'arbre de sortie (72) comporte un moyeu (70) présentant un même nombre de voiles radiaux externes (76) et en ce que les voiles radiaux internes (74) et externes (76) sont disposés à la même position axiale avec alternance de manière à être imbriqués les uns dans les autres et à ménager un nombre double de logements pour les éléments élastiques (78). 11. Démarreur selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le moyeu (42 ; 70) comporte, du côté axial intérieur, un couvercle (48 ; 80) qui maintient axialement l'élément de sortie (24 ; 66) du réducteur. 12. Démarreur selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le moyeu (42 ; 70) comporte, du côté axial extérieur, un épaulement radial (56 ; 82) s'engageant dans une rainure (58) de l'élément de sortie (24 ; 66) du réducteur. 13. Démarreur selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que seulement un logement (46) sur deux reçoit un élément élastique (60 ; 78).