Brevet FR2750743A1 — publié le 19980109

La présente invention concerne un démarreur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un démarreur du type comportant un lanceur sur lequel agit une extrémité d'un levier de commande, et qui comprend un entraîneur dont le corps porte un manchon qui est monté coulissant axialement sur l'arbre de lanceur auquel il est lié en rotation par un ensemble de cannelures complémentaires, d'orientation sensiblement axiale, formées respectivement en relief sur l'arbre de lanceur et en creux dans l'alésage interne du manchon, et du type comportant des moyens de butée pour limiter les déplacements axiaux du lanceur vers.-l'avant par rapport à l'arbre de lanceur lorsque le pignon de lanceur, lié en translation axiale à l'entraîneur, est amené par le levier de commande vers sa position axiale avant dans laquelle il engrène avec une couronne dentée appartenant au volant d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile équipé d'un tel type de démarreur. Afin de déterminer la position active avant du pignon de lanceur, il est connu de prévoir des moyens de butée axiale, généralement portés par la partie d'extrémité axiale avant de l'arbre de lanceur, avec lesquels coopère l'entraîneur. Selon une conception connue, ces moyens de butée sont par exemple constitués par un anneau de butée fixé axialement sur la partie d'extrémité avant de l'arbre de lanceur au moyen d'un jonc annulaire reçu dans des gorges complémentaires et formées en vis-à- vis dans la paroi cylindrique externe de l'arbre de lanceur et dans la surface cylindrique interne de l'anneau de butée. Par ailleurs, la surface cylindrique externe de l'arbre de lanceur constitue la surface de guidage en coulissement du pignon de lanceur qui comporte à cet effet un alésage interne, éventuellement 30. équipé d'une bague intermédiaire possédant de bonnes caractéristiques de glissement. La butée de travail ainsi réalisée sous la forme d'un anneau de butée agencé entre le pignon de lanceur et un palier appartenant au carter du démarreur dans lequel est montée à rotation l'extrémité avant de l'arbre de lanceur, augmente l'encombrement axial total du démarreur. La présence d'un anneau de butée avec son jonc de montage accroît aussi le poids de l'ensemble. Pour permettre le montage du jonc de butée, il est nécessaire de réaliser une gorge radiale interne dans la portion d'extrémité avant de l'arbre de lanceur, cette gorge constituant une zone fragile de l'arbre. Il est possible de remédier à cet inconvénient en effectuant un traitement thermique de la partie correspondante de l'arbre, mais l'efficacité d'un tel traitement est tributaire d'une mise en oeuvre toujours délicate d'un procédé de traitement thermique. Par ailleurs, lors de chaque démarrage, la face d'extrémité axiale avant du pignon de lanceur, qui est lié au manchon de I'entraîneur par un dispositif à roue libre, vient frotter en rotation contre la face transversale d'extrémité arrière en vis-à-vis de l'anneau de butée aboutissant à une usure progressive de ce dernier, et éventuellement à sa destruction. La présente invention a. pour objet de proposer une nouvelle conception des moyens de butée pour 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 caractérisé en ce que les moyens de butée comportent un tronçon de tube traversé par l'arbre du lanceur par rapport auquel il est immobilisé axialement et dont la face annulaire d'extrémité arrière constitue une surface de butée avec laquelle est susceptible de coopérer une surface d'appui en vis-à-vis du corps de l'entraîneur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les surfaces de contact entre la face d'extrémité arrière du tronçon de tube de butée et ladite surface d'appui sont complémentaires; - ladite surface d'appui est constituée par les extrémités axiales avant des cannelures formées en creux dans le manchon du 30. corps de l'entraîneur - le tronçon de tube de butée est emmanché à force sur la partie avant de l'arbre de lanceur - la face radiale d'extrémité arrière du tronçon de tube de butée est en appui axial contre les extrémités axiales avant des cannelures formées en relief sur l'arbre de lanceur; - il est prévu des moyens d'immobilisation axiale du tronçon de tube de butée par rapport à la partie avant de l'arbre de lanceur, notamment par soudage ou par déformation de matière; - le lanceur comporte un pignon de lanceur qui est lié en translation axiale au corps de l'entraîneur et qui est monté coulissant axialement sur l'arbre de lanceur; - le pignon de lanceur est monté coulissant axialement sur le tronçon de tube de butée; - la surface cylindrique externe du tronçon de tube de butée est traitée mécaniquement, thermiquement et/ou chimiquement; - I'extrémité axiale arrière du pignon comporte un logement à l'intérieur duquel peuvent être reçues l'extrémité arrière du tronçon de tube de butée et l'extrémité avant des cannelures formées en relief sur l'arbre de lanceur. 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 section axiale partielle, d'un démarreur de véhicule automobile réalisé conformément à l'état de la technique; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle du lanceur du démarreur de la figure 1 modifié conformément aux enseignements de l'invention et qui est ici illustré en position arrière de repos; et la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, sur laquelle le lanceur est illustré en position avant active. Dans la description qui va suivre, des composants identiques ou similaires sont désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté à la figure 1 un démarreur 10 qui est pour l'essentiel constitué par un carter 12 qui porte un moteur électrique 14 qui entraîne un arbre de lanceur 16 en rotation autour de son axe X- X. L'arbre de lanceur 16 comporte une partie avant, située à gauche en considérant la figure 1, dont le tronçon d'extrémité libre 20 est monté à rotation, par exemple par l'intermédiaire d'une bague à aiguilles 22, dans un palier 23 du carter 12. Un lanceur 24 est monté coulissant axialement sur la partie avant 18 de l'arbre 16. Selon une conception connue, le lanceur 24 comporte un entraîneur 26 auquel est lié en translation, et en rotation par l'intermédiaire d'une roue libre 28, un pignon de lanceur 30 comportant un alésage interne qui est traversé par l'arbre de lanceur sur lequel il est monté coulissant avec par exemple interposition d'une bague 34 permettant d'améliorer les caractéristiques de frottement entre la surface périphérique externe 36 de la partie avant 18 de l'arbre de lanceur 16 et le pignon de lanceur 30. Le pignon de lanceur 30 comporte aussi des dents 38 qui sont susceptibles de venir engrener avec une couronne dentée (non représentée) appartenant au volant d'un moteur à combustion interne équipé du démarreur 10. A cet effet, le lanceur 24 est susceptible d'être déplacé axialement, de la droite vers la gauche en considérant la figure 1, depuis sa position arrière de repos dans laquelle il est illustré à la figure 1, vers une position avant active sous l'action d'un levier ou fourchette de commande 40 sur laquelle agit, de manière connue, un contacteur électromagnétique 41. Afin de déterminer la position active avant du lanceur 24 par rapport à l'arbre de lanceur 16, et selon les enseignements de l'état de la technique illustrée à la figure 1, il est connu de prévoir un anneau de butée 42 qui est fixé axialement à la partie avant 18 de l'arbre de lanceur 16 par l'intermédiaire d'un jonc 44 qui est reçu simultanément dans une gorge radiale interne 46 de l'arbre de lanceur 16 et dans une gorge complémentaire formée dans la paroi cylindrique interne de l'anneau de butée 42. La position de butée avant du lanceur 24 est déterminée par la venue en butée de la face transversale d'extrémité avant 48 du pignon de lanceur 30 contre la face transversale d'extrémité arrière 50 de l'anneau de butée 42. Cet agencement selon l'état de la technique présente les inconvénients qui ont été évoqués précédemment. Comme représenté sur les figures 2 et 3, I'entraînement en rotation du pignon de lanceur 30, par l'intermédiaire de la roue libre 28, est assuré par l'entraîneur 26 qui comporte à cet effet un manchon 52 dont l'alésage interne 54 comporte des cannelures 56 d'orientation axiale et formées en creux qui sont délimitées par des extrémités avant de cannelures 58. Les cannelures 56 sont complémentaires de cannelures 60 formées en relief sur la surface cylindrique externe 36 de la partie arrière de l'arbre de lanceur 16 de manière à assurer un entraînement en rotation du manchon 52 par l'arbre de lanceur 16 tout en permettant des déplacements axiaux de l'entraîneur 26 le long de l'arbre de lanceur 16. Les cannelures en relief 60 sont délimitées axialement vers l'avant par des extrémités avant de cannelures 62. Conformément aux enseignements de l'invention, et comme cela est illustré aux figures 2 et 3, I'anneau de butée 42 de l'état de la technique est remplacé par un tronçon de tube de butée 64 qui est monté sur la partie avant 18 de l'arbre de lanceur 16. Le tronçon de tube de butée 64 est par exemple un tronçon de tube en acier qui est monté par emmanchement axial à force, de la gauche vers la droite en considérant les figures, sur la partie avant 18 de l'arbre de lanceur 16. Le positionnement axial du tronçon de tube de butée 64 le long de l'arbre de lanceur 16 est déterminée par la venue en butée, lors de l'opération d'emmanchement axial, de sa face annulaire d'extrémité arrière 66 contre les extrémités avant 62 des cannelures en relief 60 de l'arbre de lanceur 16. Afin d'améliorer l'immobilisation axiale du tronçon de tube de butée 64 par rapport à l'arbre de lanceur 16, il est possible de compléter l'effort de retenue résultant de l'emmanchement à force par des moyens complémentaires de retenue axiale, tels que par exemple un fin cordon de soudure 68 réalisé entre la face annulaire d'extrémité avant du tronçon de tube de butée 64 et une portion en vis-à-vis de la surface cylindrique externe 36 de l'arbre de lanceur 16. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, le pignon de lanceur 30 est monté directement coulissant sur le tronçon de tube de butée 64, c'est-à-dire que son alésage interne 31 est monté coulissant sur la surface cylindrique externe 70 du tube de butée 64. Il est prévu un logement de forme annulaire cylindrique 72 qui prolonge l'alésage interne 31 du pignon 30, axialement vers l'arrière, qui débouche dans la face transversale d'extrémité arrière 74 du pignon de lanceur 30 et qui reçoit, lorsque le lanceur est dans sa position arrière de repos illustrée à la figure 2, I'extrémité axiale arrière du tronçon de tube de butée 64 et les extrémités avant 62 des cannelures en relief 60 de l'arbre de lanceur 16. Conformément aux enseignements de l'invention, les moyens de butée qui déterminent la position active avant du lanceur 24 par rapport à l'arbre de lanceur 16 sont constitués par la venue en butée axiale des extrémités avant 58 des cannelures 56, formées en creux dans le manchon 52 de l'entraîneur 26, contre la face annulaire d'extrémité arrière 66 du tronçon de tube de butée 64, comme cela est illustré à la figure 3. Comme on le comprend en se reportant à la figure 3, les moyens de butée comportent des surfaces 62 et 66 qui sont immobiles en rotation l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire que la solution selon l'invention ne produit plus d'usure par frottement de rotation entre les pièces qui viennent en butée. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, I'usinage de la partie avant 18 de l'arbre de lanceur 16 est particulièrement simplifié dans la mesure o cette dernière se présente sous la forme d'un tronçon cylindrique de diamètre sensiblement constant. Il n'est plus nécessaire de réaliser de traitement thermique pour renforcer la partie avant 18 de l'arbre de lanceur 16 dans la mesure o cette dernière ne comporte plus de gorge radiale interne susceptible de le fragiliser. L'encombrement axial global du démarreur est réduit car il n'existe plus de pièce de butée située axialement entre la face transversale d'extrémité avant 48 du pignon de lanceur 30 et le palier 24 du carter 12. Lors de la phase de roue libre, les seuls frottements en rotation sont ceux apparaissant entre l'alésage interne 31 du pignon de lanceur 30 et la surface cylindrique externe 70 du tronçon de tube 30. de butée 64, ces frottements pouvant être réduits par exemple par un traitement approprié, mécanique, thermique et/ou chimique du tronçon de tube de butée 64. REVENDICATIONS 1. Démarreur (10) de véhicule automobiles du type comportant un lanceur (24) sur lequel agit une extrémité d'un levier de commande (40) et qui comprend un entraîneur (26) dont le corps comporte un manchon (52) qui est monté coulissant axialement sur l'arbre de lanceur (16) auquel il est lié en rotation par un ensemble de cannelures complémentaires (60, 56) d'orientation sensiblement axiale formées respectivement en relief (60) sur l'arbre de lanceur (16) et en creux (56) dans l'alésage interne (54) du manchon (52) et du type comportant des moyens de butée pour limiter des déplacements axiaux du lanceur (24) vers l'avant par rapport à l'arbre de lanceur (16), caractérisé en ce que les moyens de butée comportent un tronçon de tube de butée (64) traversé par la partie avant (18) de l'arbre de lanceur (16) par rapport auquel il est immobilisé axialement et dont la face annulaire d'extrémité arrière (66) constitue une surface de butée avec laquelle est susceptible de coopérer une surface d'appui (58) en vis-à-vis du corps de l'entraîneur 26. 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de contact entre la face d'extrémité arrière (66) du tronçon de tube de butée (64) et ladite surface d'appui (58) sont complémentaires. 3. Démarreur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite surface d'appui est constituée par les extrémités axiales avant (58) des cannelures (56) formées en creux dans le manchon (52) du corps de l'entraîneur (26). 4. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tronçon de tube de butée (64) est 30. emmanché à force sur la portion avant de l'arbre de lanceur (16). 5. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face radiale d'extrémité arrière (66) du tronçon de tube de butée (64) est en appui axial contre les extrémités axiales avant (62) des cannelures (60) formées en relief sur l'arbre de lanceur (16). 6. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (68) d'immobilisation axiale du tronçon de tube de butée (64) par rapport à la partie avant (18) de l'arbre de lanceur (16), notamment par soudage ou par déformation de matière. 7. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lanceur (24) comporte un pignon de lanceur (30) qui est lié en translation axiale au corps de l'entraîneur (26) et qui est monté coulissant axialement sur l'arbre de lanceur (16). 8. Démarreur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le pignon de lanceur (30) est monté coulissant axialement sur le tronçon de tube de butée (64). 9. Démarreur selon la revendication 8, caractérisé. en ce que la surface cylindrique externe (70) du tronçon de tube de butée (64) est traitée mécaniquement, thermiquement et/ou chimiquement. 10. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'extrémité axiale arrière (74) du pignon de lanceur (30) comporte un logement (72) à l'intérieur duquel peuvent être reçues. l'extrémité arrière du tronçon de tube de butée (64) et l'extrémité avant (62) des cannelures (60) formées en relief sur l'arbre de lanceur (16).