Brevet FR2747741A1 — publié le 19971024

L'invention concerne une butée pour le pignon de lanceur d'un démarreur à pignon sortant, notamment un démarreur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un démarreur dont le pignon de lanceur est monté en déplacement axial sur un arbre moteur, et dans lequel une vis fixée à l'extrémité de l'arbre constitue par sa tête une butée pour arrêter le pignon de lanceur dans son mouvement sortant sous l'action de la fourchette de démarreur. On connaît déjà des types différents de butée à vis pour de tels démarreurs, et on peut les classer en deux grandes catégories. Dans une première catégorie, la tête de la vis prend appui sur un jonc encastré dans un alésage du pignon, comme ceci est illustré dans les demandes de brevets FR 92 00 245 et FR 93 13 339. Dans une seconde catégorie, la tête de vis prend appui directement sur un épaulement à l'intérieur de l'alésage du piston, comme ceci est illustré dans la demande de brevet FR 88 07 034. Dans un cas comme dans l'autre, on remarque que c'est la tête de vis elle-même qui sert de butée. On rencontre alors différents problèmes. Les formes de la tête de vis ne peuvent pas toujours être réalisées suivant la géométrie qui serait souhaitable. Ainsi, dans le cas d'une butée sur un épaulement intérieur dans l'alésage du pignon, le raccordement de la partie cylindrique externe de la tête de vis avec la face plane au-dessous de la tête présente généralement un rayon important lorsque la vis est réalisée par frappe, puisqu'il s'agit d'une technologie particuliérement économique pour ce genre de pièce. II s'ensuit que la tête de vis prend appui contre l'épaulement intérieur de l'alésage du pignon dans la zone de ce rayon important. Compte tenu de l'espace particulièrement réduit à l'intérieur de l'alésage, ce rayon entraîne donc une perte de surface de butée non négligeable et ceci peut entraîner des détériorations à cause de contraintes de pression excessive entre la tête et l'épaulement dans cette zone. La partie de la tête qui sert de butée est soumise à des contraintes élevées de compression, mais aussi de matage, notamment lorsqu'on considère que le déplacement du pignon de lanceur vers l'extérieur se produit en un temps extrêmement réduit, et donc que le pignon atteint sa butée avec une vitesse importante. II est donc nécessaire de choisir pour la vis un matériau particulièrement dur, et résistant aux chocs, de préférence un acier spécifique qui sera soumis à un traitement thermique approprié. Cependant, pour la partie filetée de la vis, on pourrait se contenter d'un acier moins noble, et même d'un acier non-traité. Toutefois, le fait que la vis de butée soit réalisée en une seule pièce aboutit à des compromis techniques qui ne sont pas entièrement satisfaisants, et l'analyse des coûts montre un surcoût global pour la fonction assurée par cette vis. Le vissage direct de la vis en bout d'arbre entraîne pour l'assemblage une faible élasticité résiduelle. Par conséquent, après fluage du contact sur les flancs des filets du filetage de la vis (et de manière correspondante du taraudage de l'arbre), les contraintes de traction initialement présentes dans le corps de la vis risquent de devenir très faibles, et ceci peut aboutir au desserrage de la vis. L'objectif de la présente invention est par conséquent de proposer une butée à vis pour un démarreur à pignon sortant qui remédie aux problèmes qui viennent d'être évoqués. Dans le but d'apporter une solution à ces problèmes la présente invention propose un démarreur à pignon sortant, du type comprenant un arbre moteur sur lequel est monté à rotation et en déplacement axial le pignon sortant, et dans lequel une vis fixée à l'extrémité d'un arbre moteur comporte une tête, des moyens de butée pour arrêter le pignon dans son mouvement sortant sous l'action d'une fourchette du démarreur, caractérisé en ce que les moyens de butée sont constitués d'une rondelle située entre la tête de vis et le bout d'arbre et coopérant avec un épaulement d'un alésage du pignon. Grâce à cette disposition, on choisira un matériau pour la rondelle adapté à sa fonction. En outre, on pourra réaliser la rondelle par une technique éprouvée de découpe à la presse dans une bande de tôle avec pour avantage des angles entre les faces principales et la face périphérique de la rondelle particulièrement vifs, et donc augmenter la surface en contact avec la face frontale de l'épaulement du pignon. Enfin, la rondelle pourra être soumise à un traitement thermiquelchimique pour améliorer sa résistance à la charge et aux chocs. La vis elle-même ne joue plus qu'un rôle d'assemblage. On pourra donc utiliser une vis de forme et de matériau standards, ce qui présente un grand intérêt du point de vue économique. Pour faciliter le montage et économiser encore les coûts, la rondelle sera avantageusement montée de manière imperdable sur le corps de la vis. Selon une caractéristique supplémentaire, la rondelle présente au moins partiellement une élasticité, par exemple du fait qu'elle est réalisée sous une forme conique à l'état libre, cette élasticité supplémentaire dans l'assemblage entre la vis et l'arbre procurant une meilleure tenue au dévissage. 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 partielle en section axiale du pignon de lanceur dans un démarreur à pignon sortant, le reste du démarreur n'ayant pas été représenté, le pignon occupant sa position rentrée de repos ; et - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, dans laquelle le pignon de lanceur occupe sa position sortie, en butée contre la vis de butée prévue à cet effet dans l'arbre moteur qui supporte le pignon. Sur les deux figures, la référence 10 désigne un boîtier de démarreur, qui n'est ici représenté que dans la région qui entoure le pignon de lanceur 12, avec interposition d'une bague de palier 14 dans l'alésage traversé par le pignon 12. Le pignon 12 est solidaire en rotation, d'une manière non représentée, de l'arbre de sortie 20 du moteur de démarreur que l'on ne peut voir aux figures, et il est susceptible de se déplacer axialement le long de cet arbre, par l'intermédiaire d'une bague d'entraînement 16, attaquée par ailleurs par la fourchette de démarreur, qui n'est pas représentée. Le pignon 12 a la forme générale d'un cylindre creux, intégralement traversé par un alésage axial 18, lui-même traversé par l'arbre moteur 20. Une douille de palier 22 est interposée sensiblement en position médiane entre l'alésage 18 et l'arbre 20 pour assurer le centrage du pignon de lanceur 12 et permettre sa translation sensiblement sans friction sur l'arbre 20. Un bourrelet 24 en saillie radiale vers l'intérieur dans l'alésage 18 du pignon 12 définit un épaulement de butée 26 orienté vers l'extrémité libre de l'alésage 18, c'est-à-dire vers la gauche sur les figures. L'arbre 20 est percé axialement par un perçage borgne taraudé 28 depuis son extrémité gauche sur les figures, et le perçage taraudé reçoit une vis de butée 30 d'un type et d'un matériau normalisés en matière de visserie. La vis 30 comporte une tête 32 et un corps fileté 34 qui définissent entre eux un épaulement 36 radial orienté vers l'intérieur de l'alésage 18. Entre la tête de vis 32 et l'extrémité 38 de l'arbre 20 est interposée une rondelle 40 qui est ainsi montée serrée entre la tête de vis et l'arbre 20. Le diamètre extérieur de la rondelle 40 est choisi inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 18 dans la zone correspondante, avec uniquement un jeu permettant le déplacement axial du pignon sans friction sur la périphérie de la rondelle 40. La face radiale 42 de la rondelle 40 opposée à la tête de vis 32 forme un épaulement radial en vis-à-vis de l'épaulement radial 26 du bourrelet 24 et, comme on le voit à la figure 2 lorsque le pignon de lanceur 12 est sorti lors de la mise en oeuvre du démarreur, I'épaulement radial 26 du pignon 12 vient buter contre la face radiale 42 en vis-à-vis de la rondelle 40 et arrêter ainsi le mouvement sortant du pignon de lanceur. La rondelle 40 et l'épaulement 26 constituent ainsi des moyens de butée du lanceur. Ceci permet un bon contact entre l'épaulement 26 du pignon de lanceur et la face radiale de butée 42 de la rondelle 40. En effet, on pourra ici tirer avantageusement parti du fait que la rondelle peut être réalisée par découpe automatique à la presse, par exemple par estampage, à partir d'une bande de tôle. Grâce à ceci, la rondelle présente, au moins sur le côté de sa face radiale 42, une surface particulièrement plane qui se termine par des angles vifs en direction de sa périphérie. Le contact de la rondelle et de l'épaulement de butée du pignon de lanceur est donc particulièrement franc et de bonne qualité. On notera ici aussi qu'il n'est pas obligatoirement nécessaire que la rondelle 40 présente des angles vifs sur ses deux faces principales, mais seulement sur sa face dirigée vers l'épaulement 26 du pignon 12. II est aussi particulièrement judicieux de choisir pour la rondelle un matériau qui se prête à cette fonction de butée. II s'agit en effet de pouvoir encaisser des charges axiales plus ou moins importantes, et surtout de pouvoir résister aux chocs répétés lors de chaque opération de démarrage, sans présenter de déformations notables de matage. La rondelle pourra être traitée par voie thermique/chimique pour améliorer encore sa résistance aux charges et aux chocs. Comme il s'agit d'une pièce de petite taille, ce traitement n'est pas particulièrement coûteux, et en tout cas infiniment moins coûteux que si l'on devait traiter la totalité de la vis, d'autant qu'il n'est pas obligatoire de traiter les deux faces principales de la rondelle. Selon un développement judicieux, on prévoit que la rondelle 40 présente au moins partiellement une certaine élasticité. Lors du serrage de la vis 30 dans le perçage taraudé 28 de l'arbre 20, la partie élastique de la rondelle 40 subit alors un écrasement correspondant qui peut maintenir à long terme une contrainte élastique entre la vis et l'arbre 20, et empêcher ainsi un desserrage non désiré de la vis. Avantageusement, ceci peut être réalisé en prévoyant que la rondelle présente à l'état libre une forme légèrement conique. On voit encore sur les figures que l'alésage 18 du pignon de lanceur 12 est légèrement élargi près de son extrémité libre 44 afin de recevoir un capuchon 46 qui referme de manière étanche l'alésage 18 pour empêcher la sortie de lubrifiant depuis l'intérieur de l'alésage et la pénétration d'impuretés et d'humidité depuis l'extérieur. Enfin, le pignon de lanceur 12 présente dans sa zone extérieure, c'est-à-dire vers la gauche sur les figures, une denture 48 habituelle grâce à laquelle il vient engager la couronne de démarreur du moteur à combustion interne du véhicule (ces derniers éléments n'étant pas représentés). Avantageusement, la rondelle 40 est montée de manière imperdable sur la vis 30 grâce à une légère dépression 50 autour du corps de la vis au pied de l'épaulement postérieur de la tête 32, et avant le début du filetage 52. Ceci est non seulement intéressant parce que l'on ne risque donc pas d'oublier la rondelle lors de l'assemblage, et que la mise en place de la rondelle ne représente alors pas réellement une opération supplémentaire, mais aussi parce que l'on peut ainsi choisir celles des faces de la rondelle 40 que l'on oriente en éloignement de la tête de vis 32, que ce soit en raison de sa forme géométrique, de son traitement thermique/chimique, ou de la présence d'un angle vif entre la surface principale et la face périphérique de la rondelle. Bien que la description qui précède mentionne que ia contrebutée dans l'alésage 18 du pignon 12 est constituée par un épaulement 26 d'un bourrelet 24 venu de matière avec le pignon 12, il est également clair que cette contrebutée peut être constituée par un jonc agencé dans la paroi de l'alésage 18 et faisant saillie vers l'intérieur de celui-ci. La figure 2 montre le pignon de lanceur 12 en position sortie et son épaulement 26 en butée contre la rondelle 40. On peut y voir clairement que le contact entre l'épaulement et la rondelle est franc. REVENDICATIONS 1. Démarreur à pignon sortant, du type comprenant un arbre moteur sur lequel est monté à rotation et en déplacement axial le pignon sortant (12), et dans lequel une vis (30) fixée à l'extrémité d'un arbre moteur (20) comporte une tête (32), des moyens de butée pour arrêter le pignon (12) dans son mouvement sortant sous l'action d'une fourchette du démarreur, caractérisé en ce que les moyens de butée sont constitués d'une rondelle (40) située entre la tête de vis (32) et le bout d'arbre (20) et coopérant avec un épaulement (26) d'un alésage (18) du pignon (12). 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle (40) présente au moins partiellement une élasticité. 3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle (40) présente à l'état libre une forme conique. 4. Démarreur selon quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rondelle (40) présente des angles vifs entre ses faces principales et sa face périphérique. 5. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle est réalisée en un matériau choisi pour sa résistance aux contraintes et aux chocs. 6. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle est soumise à un traitement thermique/chimique en vue de sa résistance aux contraintes et aux chocs. 7. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle (40) est montée de manière imperdable sur la vis (30). 8. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vis est une vis de dimensions et de matière normalisées.