Brevet FR2759119A1 — publié le 19980807

L'invention concerne un démarreur de véhicule automobile comportant un lanceur perfectionné. L'invention concerne plus particulièrement un démarreur de véhicule automobile, du type dans lequel un lanceur est mobile axialement sur un tronçon avant d'un arbre moteur du démarreur entre une position reculée de repos et une position avancée d'engrènement dans laquelle un pignon du lanceur engrène avec une couronne dentée d'un volant du moteur thermique du véhicule, du type dans lequel le lanceur comporte une douille arrière qui est solidaire en rotation de 1o l'arbre moteur par l'intermédiaire de cannelures et qui est déplacée axialement d'arrière en avant par un levier de commande, du type dans lequel la douille arrière entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un dispositif de roue libre, une douille avant qui est libre en rotation et en coulissement sur le tronçon avant de l'arbre et qui porte le pignon, et du type dans lequel le pignon est lié à la douille avant par des cannelures hélicoïdales de telle sorte que lorsque le pignon arrive en butée dent contre dent contre la couronne, le pignon et la douille avant se déplacent axialement l'un par rapport à l'autre à l'encontre d'un ressort de rappel et le pignon pivote autour de son axe par rapport à la douille avant d'un angle de décalage suffisant pour permettre l'engrènement effectif du pignon avec la couronne dentée. Un tel dispositif permet de transformer le mouvement axial du pignon par rapport au reste du lanceur en un mouvement de décalage angulaire du pignon autour de son axe d'une valeur égale à au moins un pas de denture de telle sorte que, lorsque le lanceur atteint sa position avancée sous l'action du levier de commande, le pignon est effectivement engrené à coup sûr avec la couronne dentée. De la sorte, il est possible de provoquer le démarrage du moteur électrique du démarreur de manière à entraîner en rotation la couronne dentée du moteur thermique. L'invention a pour objet de proposer un lanceur de démarreur comportant un tel dispositif de décalage angulaire du pignon qui soit particulièrement compact. Dans ce but, I'invention propose un démarreur de véhicule automobile, du type dans lequel un lanceur est mobile axialement sur un tronçon avant d'un arbre moteur du démarreur entre une position reculée de repos et une position avancée d'engrènement dans laquelle un pignon du lanceur engrène avec une couronne dentée d'un volant du moteur thermique du véhicule, du type dans lequel le lanceur comporte une douille arrière qui est solidaire en rotation de l'arbre moteur par l'intermédiaire de cannelures et qui est déplacée axialement d'arrière en avant par un levier de commande, du type dans lequel la douille arrière entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un dispositif de roue libre, une douille avant qui est libre en rotation et en coulissement sur le tronçon avant de l'arbre et qui porte le pignon, et du type dans lequel le pignon est lié à la douille avant par des cannelures hélicoïdales, caractérisé en ce que le pignon comporte un fourreau qui le prolonge axialement vers l'arrière, et en ce que le dispositif de roue libre est un dispositif à galets lo dont une bague externe forme la douille arrière du lanceur et dont une bague interne comporte, sur une face cylindrique interne, des cannelures hélicoïdales qui coopèrent avec des cannelures complémentaires agencées sur une face cylindrique externe d'une extrémité arrière du fourreau du pignon qui est reçue à l'intérieur de la bague interne. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les cannelures hélicoïdales de la bague interne sont de longueur axiale réduite et sont agencées à une extrémité axiale arrière de la bague; - les cannelures hélicoïdales du fourreau du pignon s'étendent axialement sur une longueur sensiblement égale à celle de la bague interne; - un ressort de rappel est agencé entre le pignon et la bague interne du dispositif de roue libre pour solliciter le pignon vers l'avant, et I'extrémité axiale arrière du fourreau du pignon dépasse vers l'arrière au-delà d'une face transversale arrière de la bague et comporte des moyens de butée qui sont en appui contre ladite face transversale pour déterminer une position avancée de repos du pignon par rapport à la bague interne; - les moyens de butée du pignon contre la face transversale arrière de la bague interne comportent un anneau d'arrêt élastique qui est monté sur l'extrémité axiale arrière du fourreau. 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 les figures 1 à 4 sont des vues partielles en coupe longitudinale d'un démarreur de véhicule automobile conforme aux enseignements de l'invention, dans lequel le lanceur est représenté respectivement en position reculée de repos, au moment de la venue en butée du pignon contre la couronne dentée, lors du décalage angulaire du pignon, et au moment de l'engrènement du pignon avec la couronne dentée. On a représenté sur les figures l'extrémité axiale avant d'un démarreur 10 dont un arbre moteur 12 d'axe A1 est entraîné en rotation par un moteur électrique (non représenté). L'arbre moteur 12 comporte un tronçon avant 14 sur lequel est monté un lanceur 16 qui comporte, à l'avant, un pignon 18 destiné à engrener avec une couronne dentée 20 du volant d'un moteur thermique du véhicule automobile. Le tronçon avant 14 de l'arbre 12 est prolongé axialement par 1o une extrémité axiale avant 22 qui est montée à rotation dans un palier 24 formé dans un nez 26 à l'avant du carter du démarreur 12. Le nez 26 comporte une ouverture inférieure 28 qui permet l'engrènement du pignon 18, lequel est agencé à l'intérieur du nez 26, avec la couronne dentée 20 qui est bien entendu extérieure au démarreur 10. De manière connue, le lanceur 16 est mobile axialement d'arrière en avant entre une position reculée de repos représentée à la figure 1 et une position avancée engrenée représentée à la figure 4. Le lanceur 16 comporte, outre le pignon 18, une douille arrière qui est liée en rotation avec l'arbre moteur 12 par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales 32, et dont le déplacement axial sur l'arbre 12 est commandé par un levier de commande 33 articulé autour d'un axe transversal A2 et lui-même commandé par un contacteur de démarreur (non représenté). De manière connue, la douille arrière 30 entraîne en rotation de manière univoque le pignon 18 par l'intermédiaire d'un dispositif de roue libre à galets 34 dont une bague externe 36 est réalisée venue de matière avec la douille arrière 30 et dont une bague interne 38 forme une douille avant du lanceur 16 qui est liée en rotation avec le pignon 18. Le dispositif de roue libre à galets 34 permet de s'assurer que, lorsque le moteur thermique du véhicule démarre et que la vitesse de rotation du volant moteur augmente, le pignon 18 ne peut entraîner en rotation le moteur électrique du démarreur à une vitesse trop élevée qui pourrait l'endommager. Par ailleurs, le lanceur 16 comporte des moyens 40 qui permettent d'éviter que le moteur électrique du démarreur ne provoque la rotation du pignon 18 avant que celui-ci ne soit correctement engrené avec la couronne dentée 20. A cet effet, le pignon 18 comporte un fourreau 42 qui se prolonge axialement vers l'arrière et dont l'extrémité axiale arrière 44 comporte, sur une face externe, des cannelures hélicoïdales 46 qui sont destinées à coopérer avec des cannelures 48 correspondantes agencées sur une surface cylindrique interne 50 de la bague interne 38 du dispositif de roue libre à galets 34. Les cannelures 46 du fourreau 42, qui débouchent à l'arrière, s'étendent sur une longueur qui est sensiblement équivalente à celle de la bague interne 38 mais l'extrémité arrière 44 du fourreau 42, qui est 1o reçue à l'intérieur de la bague interne 38, dépasse axialement vers l'arrière au-delà de celle-ci. Un anneau élastique 52 est fixé à l'arrière du fourreau 46 de manière à pouvoir venir en butée contre une paroi transversale arrière 54 de la bague interne 38. En effet, un ressort hélicoïdal de compression 56 est agencé autour du fourreau 42 entre le pignon 18 et une face transversale avant 58 de la bague interne 38 de manière à solliciter le pignon 18 axialement vers l'avant par rapport à la douille arrière 30 et au dispositif de roue libre à galets 34. Ainsi, lorsque le démarreur est dans sa position de repos représentée à la figure 1, I'anneau d'arrêt élastique 52 agencé à l'arrière du fourreau 42 du pignon 18 est en appui axialement vers l'avant contre la face transversale arrière 54 de la bague interne 38. Le fonctionnement du démarreur 10 selon l'invention sera maintenant décrit en référence aux figures 2 à 4. Lorsque le conducteur du véhicule souhaite démarrer le moteur thermique, il sollicite le démarreur dont le contacteur provoque la rotation du levier de commande 33 autour de son axe transversal A2 de manière à solliciter vers l'avant la douille arrière 30 du lanceur 16. Tant que le pignon 18 ne rencontre pas d'obstacle, I'ensemble du lanceur 16 se déplace donc vers l'avant jusqu'à la position représentée à la figure 2 dans laquelle une face transversale avant 60 du pignon 18 arrive au niveau de la roue dentée 20. Si le pignon 18 et la couronne dentée 20 sont agencés angulairement l'un par rapport à l'autre de telle sorte qu'ils se retrouvent dent contre dent, le pignon 18 se trouve bloqué axialement vers l'avant. De la sorte, lorsque le levier 33 continue de pousser la douille arrière 30 vers l'avant, il entraîne avec lui le dispositif de roue libre à galet 34 et notamment sa bague interne 38 qui se déplace alors axialement vers l'avant par rapport au pignon 18, comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 3. Ce déplacement relatif du dispositif de roue libre 34 par rapport au pignon 18 provoque la compression du ressort 56. Par ailleurs, les cannelures complémentaires 46, 48 du fourreau 42 du pignon 18 et de la bague interne 38 étant hélicoïdales, ce déplacement relatif selon la direction axiale induit un mouvement de rotation qui provoque un décalage angulaire du pignon 18 autour de son axe A1. La valeur de ce décalage dépend de la course axiale relative lo du pignon 18 par rapport à la bague interne 38 et de l'angle d'hélice des cannelures hélicoïdales 46, 48. Il suffit donc de prévoir que, lors de la course relative du pignon 18 et de la bague interne 38 entre la position de contact du pignon 18 avec la couronne 20, représentée à la figure 2, et la position extrême avancée de la bague interne 38, représentée à la figure 3, le décalage angulaire du pignon 18 soit égal à au moins un pas de denture pour que, le long de cette course, le pignon 18 et la couronne 20 se retrouve dans une position angulaire relative permettant l'engrènement selon la direction axiale ainsi que cela est représenté à la figure 4. En effet, dès qu'une dent du pignon 18 se trouve en correspondance avec un entre-dent de la couronne 20, et inversement, le ressort 56 pousse le pignon 18 vers l'avant en se détendant. Ainsi, lorsque la douille arrière 30 du lanceur 16 atteint sa position avancée extrême sous l'action du levier 33 commandé par le contacteur, le pignon est à coup sûr engrené avec la couronne dentée , quelle que soit leur position relative initiale. Le contacteur du démarreur peut alors provoquer l'alimentation électrique du moteur du démarreur pour entraîner l'arbre moteur 12 en rotation, mouvement qui est alors transmis à la couronne 20 par I'intermédiaire du lanceur 16. Comme on peut le voir sur les figures, le dispositif 40 selon l'invention qui permet d'obtenir le décalage angulaire du pignon 18 est particulièrement compact. En effet, le mécanisme de cannelures hélicoïdales complémentaires 46, 48 est presque entièrement contenu dans l'encombrement axial de la bague interne 38 d'un dispositif de roue libre à galet 34 de sorte que la longueur axiale du lanceur 16 est particulièrement réduite. On peut voir que la longueur axiale des cannelures 48 de la bague interne 38 est particulièrement réduite si bien que les parties en relief des cannelures 48 se présentent sous la forme de dents qui sont agencées au niveau de l'extrémité axiale arrière de la bague 38 et qui sont susceptibles de coulisser dans les parties en creux des cannelures 46 du fourreau 42 du pignon 18. L'encombrement radial du dispositif 40 est lui aussi très réduit. Bien entendu, le sens d'enroulement de l'hélice des cannelures hélicoïdales 46, 48 doit être tel que, lorsque la bague interne 38 se déplace vers le pignon 18, elle soit sollicitée dans le sens bloquant du dispositif de roue libre à galet afin que ce soit bien le pignon 18 qui 1o tourne et non pas la bague 38. REVENDICATIONS 1. Démarreur de véhicule automobile, du type dans lequel un lanceur (16) est mobile axialement sur un tronçon avant (14) d'un arbre moteur (12) du démarreur (10) entre une position reculée de repos et une position avancée d'engrènement dans laquelle un pignon (18) du lanceur (16) engrène avec une couronne dentée (20) d'un volant du moteur thermique du véhicule, du type dans lequel le lanceur (16) comporte une douille arrière (30) qui est solidaire en rotation de l'arbre l0 moteur (12) par l'intermédiaire de cannelures (32) et qui est déplacée axialement d'arrière en avant par un levier de commande (33), du type dans lequel la douille arrière (30) entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un dispositif de roue libre (34), une douille avant (38) qui est libre en rotation et en coulissement sur le tronçon avant (14) de I'arbre (12) et qui porte le pignon (18), et du type dans lequel le pignon (18) est lié à la douille avant (38) par des cannelures hélicoïdales (46, 48), caractérisé en ce que le pignon comporte un fourreau (42) qui le prolonge axialement vers l'arrière, et en ce que le dispositif de roue libre est un dispositif à galets (34) dont une bague interne (38) comporte, sur une face cylindrique interne, des cannelures hélicoïdales (48) qui coopèrent avec des cannelures complémentaires (46) agencées sur une face cylindrique externe d'une extrémité arrière (44) du fourreau (42) qui est reçue à l'intérieur de la bague interne (38). 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cannelures hélicoïdales (48) de la bague interne (38) sont de longueur axiale réduite et sont agencées à une extrémité axiale arrière de la bague (38). 3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cannelures hélicoïdales (46) du fourreau (42) du pignon (18) s'étendent axialement sur une longueur sensiblement égale à celle de la bague interne (38). 4. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (56) est agencé entre le pignon (18) et la bague interne (38) du dispositif de roue libre (34) pour solliciter le pignon (18) vers l'avant, et en ce que l'extrémité axiale arrière du fourreau (42) du pignon (18) dépasse vers l'arrière au- delà d'une face transversale arrière (54) de la bague (38) et comporte des moyens de butée (52) qui sont en appui contre ladite face transversale (54) pour déterminer une position avancée de repos du pignon (18) par rapport a la bague interne (38). 5. Démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de butée du pignon (18) contre la face transversale arrière (54) de la bague interne (38) comportent un anneau d'arrêt élastique (52) qui est monté sur l'extrémité axiale arrière (44) du fourreau (42).