Brevet FR2770589A1 — publié le 19990507

Etat de la technique L'invention concerne un dispositif de démarrage pour des moteurs à combustion interne qui comprend un moteur de démarrage qui est disposé dans une carcasse, moteur dont5 l'arbre d'entraînement entraîne au moyen d'une transmission un arbre de sortie, sur l'extrémité située à l'opposé du mo- teur de démarrage duquel est disposé de façon solidaire un pignon de démarrage qui peut être mis en prise avec une cou- ronne dentée du moteur à combustion interne, ainsi qu'un re-10 lais d'enclenchement qui agit sur un levier d'enclenchement, lequel est articulé sur l'arbre d'entraînement et a tendance à faire coulisser celui-ci axialement, arbre qui est monté à proximité du pignon de démarrage dans un palier d'entraîne- ment fermant la carcasse, et constituée sous à peu près la forme d'un pot, un palier intermédiaire étant en outre dispo- sé à l'intérieur de ce dernier et de la carcasse, palier in- termédiaire qui présente une surface d'appui tournée vers la carcasse et le palier d'entraînement, et est tourné à cet en- droit vers une surface analogue et de plus le relais d'en- clenchement étant logé dans un boîtier ouvert au moins d'un côté, boîtier dont la face frontale est également constituée comme une surface d'appui tournée vers le palier d'entraîne- ment. Pour assurer le fonctionnement d'un dispositif de démarrage de ce type, à savoir une disponibilité permanente sur la durée de vie requise, la protection des parties cons- titutives du dispositif contre l'intrusion de corps étrangers et d'eau est incontournable. Des dispositifs de démarrage de ce type, par exemple selon le document DE-OS 43 02 854, sont certes conçus quant à leur mode de construction d'une manière optimale, alors que les conditions mentionnées ci-dessus ne peuvent être obtenues qu'avec des mesures particulières, tel- les que par exemple des mesures d'étanchéité prises après coup avec des garnitures d'étanchéité mises en place à la main. Ceci est évidemment inapproprié dans le cas d'une fa- brication en série. Avantages de l'invention Le dispositif de démarrage selon l'invention est caractérisé en ce que: * les surfaces d'appui du boîtier du relais d'enclenchement, la face frontale du palier d'entraînement et la face fron- tale de la carcasse se trouvent dans un seul et même plan et * entre ces surfaces d'appui on dispose une plaque d'étan- chéité. Le dispositif de démarrage selon l'invention a ainsi l'avantage que le dispositif est remarquablement proté- gé grâce à une construction particulièrement adéquate et moyennant un coût technique faible contre l'intrusion de corps étrangers et d'eau. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la plaque d'étanchéité présente un contour qui a à peu près la forme d'un huit, et qui est pourvu des deux côtés de moyens d'étanchéité qui suivent le contour de la plaque d'étanchéité; - sur leur côté situé à l'opposé du moteur de démarrage deux entretoises qui s'étendent en ligne droite, relient le joint d'étanchéité qui s'étend tout autour; - une entretoise qui s'étend transversalement, relie les deux entretoises qui s'étendent en ligne droite; - la section transversale du joint d'étanchéité est consti- tuée avec la forme d'un trapèze et/ou la forme d'un demi- cercle; - l'on constitue sur la partie inférieure, plus grande du contour en forme de huit plusieurs empreintes servant à centrer celui-ci; - on constitue un élément injecté, en relief, servant à com- penser les jeux sur une ligne droite imaginaire de liaison entre les contours en forme de huit sur la partie infé- rieure d'un contour et sur leur bord sur le côté situé à l'opposé du moteur de démarrage en direction du palier d'entraînement; - l'on prévoit dans les parties du boîtier des rainures ser- vant à recevoir les joints d'étanchéité sur les plaques d'étanchéité; après le démontage du palier d'entraînement l'intérieur du dispositif de démarrage est accessible; - la plaque d'étanchéité est lisse des deux côtés et les joints se trouvent sur les parties du boîtier. Dessins L'invention va être décrite ci-après plus en dé- l0 tail à partir d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre une coupe longitudinale à travers un dispositif de démarrage (démarreur), - la figure 2 montre une plaque d'étanchéité selon une vue en élévation, - la figure 3 montre la même plaque d'étanchéité en vue ar- rière, - la figure 4 est une vue latérale, - les figures 5a et 5b montrent un agrandissement de détails selon la figure 4, -les figures 6 à 8 montrent une variante des exemples de réalisation selon les figures 2 à 5 en vue en élévation, en vue latérale et en vue arrière, - la figure 9 montre une autre variante selon les figures 2 à 5, et - les figures 10 et 11 montrent un agrandissement de détails qui font apparaître les rainures pour les joints d'étan- chéité de la plaque d'étanchéité. Description de l'exemple de réalisation Le dispositif de démarrage représenté en coupe longitudinale à la figure 1 a un moteur de démarrage 10 avec un stator 11, dans lequel est disposé un enroulement d'exci- tation 12. Le moteur de démarrage 10 entraîne avec son induit un arbre d'entraînement 13 qui porte un collecteur 16, sur lequel reposent des balais de charbon 17 qui sont alimentés par une amenée de courant 18. Au dessus du stator 11 se trouve un relais d'enclenchement 20, sur lequel toutefois on ne s'étendra pas en détail, car il n'est pas essentiel pour l'invention, et il est par ailleurs habituel dans cette tech- nique. L'arbre d'entraînement 13 est monté par son ex- trémité située du côté du collecteur dans un palier de col- lecteur 21 et présente à son autre extrémité un élargissement 22 qui a un alésage central 23 en forme de trou borgne. Dans celui-ci pénètre l'extrémité 24 d'un arbre de sortie 25 qui à son extrémité extérieure présente un pignon d'entraînement 26. Celui-ci peut être mis en prise avec la couronne dentée 27 du moteur à combustion interne à faire démarrer par une translation correspondante de l'arbre de sortie 25. A l'extrémité ouverte 29 de l'arbre d'entraîne- ment 13 se trouve sur son côté extérieur une denture longitu- dinale 30 qui forme la roue solaire d'une transmission15 intermédiaire 28, dans ce cas un train d'engrenages planétai- res. Des roues planétaires 32 engrènent avec la roue solaire, roues planétaires qui à leur tour sont en prise avec une cou- ronne de train planétaire fixe 33. Au stator 11 se raccorde dans le sens axial un palier d'entraînement de forme allongée 36 qui repose par un collet 37 sur une face terminale chanfreinée 38 du stator, toutefois en interposant une plaque d'étanchéité 39 selon l'invention, sur laquelle on reviendra ci-après. Le palier d'entraînement 36, le stator 11 et le palier de collecteur 21 sont maintenus ensemble par des tirants d'ancrage 41. Dans le flasque 42 du palier d'entraînement 36 on a disposé dans un alésage 43 un roulement à rouleaux 44 pour l'arbre de sortie 25. Le pignon d'entraînement 26 se trouve en dehors du flas- que 42. A l'intérieur du palier d'entraînement 36 se trouve un palier intermédiaire 46 qui reçoit dans un alésage central un roulement à aiguilles 47, dans lequel est montée l'une des parties d'une bague intérieure 48, en forme de man- chon, d'une roue libre 50. Sur le côté intérieur de la bague intérieure 48 on a constitué un filetage femelle à pas serré 51, dans lequel vient en prise un axe fileté à pas serré ana- logue 52 à l'extrémité intérieure de l'arbre de sortie 25. Le filetage à pas serré 52 est constitué sur une longueur rela- tivement grande de telle sorte que même dans le cas d'une forte translation de l'arbre de sortie les dentures des file- tages à pas serré restent en permanence en prise les unes avec les autres. L'organe d'entraînement de la roue libre 50 porte la référence 54; entre lui et la bague intérieure se trouvent d'une manière habituelle des rouleaux cylindriques 55 qui tournent sur une piste cunéiforme de la bague intérieure. L'organe d'entraînement 54 sur sa face frontale, tournée vers le moteur de démarrage 10, plusieurs trous borgnes 57, dans lesquels sont enfoncés à la presse des tenons 58 qui portent les roues planétaires 32. Entre la bague intérieure et la ba- gue extérieure de la roue libre se trouve un roulement à ai- guilles 60. Les roues planétaires 32 sont également montées sur des roulements à aiguilles que l'on n'a pas dessinées plus en détail. Le relais d'enclenchement 20 présente un boîtier 62 qui est ouvert en direction du palier d'entraînement 36 et à cet endroit présente une face frontale plane 63 qui repose exactement dans le plan de la face terminale 38 du stator ou carcasse 11 et de la collerette annulaire 37 du palier d'en- traînement. Le palier d'entraînement 36 a dans la zone du re- lais d'enclenchement un élargissement du boîtier 36A, à travers lequel passent plusieurs vis 64 qui relient le boî- tier 62 du relais d'enclenchement 20 au palier d'entraînement 36. La plaque d'étanchéité 39 s'étend jusqu'au boîtier 62 et repose sur la face frontale plane 63 de celui-ci et elle s'étend jusqu'au côté intérieur de l'élargissement 36A du pa- lier d'entraînement 36. On va maintenant revenir brièvement sur le relais d'enclenchement 20. Il a une bobine 66, à l'intérieur de laquelle on fait passer un induit 67. Celle-ci a un alésage central 68, dans lequel est monté d'un côté un axe de com- mande 69 qui à son extrémité qui fait saillie hors d'un flas- que, porte des contacts que l'on ne décrira pas plus en détail. On dispose de façon fixe avec le même axe par rapport à l'axe de commande 69 dans l'alésage 68 de l'induit magnéti- que une tige de compression 71 qui pénètre dans un manchon en matière plastique 73, pourvu d'une fente longitudinale, et qui peut coulisser. A l'extrémité située à l'extérieur de l'induit 67 on a fixé un manchon métallique 75, dans lequel est disposé un ressort d'engrènement 76. La tige de compres-5 sion agit sur un levier d'enclenchement 78 qui est monté de façon à pouvoir tourner dans un palier solidaire du boîtier 79 et qui est par son autre extrémité articulé au moyen d'un dispositif 80 sur l'arbre de sortie 25. En faisant coulisser l'induit 67 on fait pivoter le levier d'enclenchement 78 et de cette façon l'arbre de sortie 25, grâce à quoi le pignon d'entraînement 26 est mis en prise avec la couronne dentée 27. Il est essentiel pour l'invention d'avoir la pla- que d'étanchéité 39, dont on a représenté les différentes va- riantes sur les figures 2 à 9. On met sur ces plaques d'étanchéité des deux côtés des joints d'étanchéité, sur les- quels on reviendra encore en détail. Sur le stator ou car- casse 11 il n'y a pas de rainure d'étanchéité, car ici les joints d'étanchéité de la plaque d'étanchéité reposent direc- tement sur la face frontale chanfreinée 38. Par contre il se trouve sur le boîtier du relais 62 une rainure 82 et sur le palier d'entraînement 36, 36A une rainure 81, dans laquelle pénètrent des garnitures d'étanchéité, telles qu'on les dé- crira ci-après. Les figures 2 à 5 montrent une première variante de la plaque d'étanchéité 39 qui présente dans cette applica- tion à peu près la forme d'un huit et qui a des garnitures d'étanchéité 84, 85 sur le côté qui est situé à l'opposé du palier d'entraînement 36, ainsi qu'une garniture d'étanchéité 86 avec le contour d'un huit sur le côté opposé qui sont re- liées ici les unes aux autres par des entretoises 88, 89. Les figures Sa et 5b montrent de façon fortement agrandie chacune une partie de la plaque d'étanchéité vue de côté et les joints d'étanchéité correspondants 84, 86 ou 85, 86A en sec- tion transversale, ceux-ci ayant la forme d'un trapèze, la forme d'un demi-cercle, ou n'importe quelle autre forme ap- propriée. Le corps de base lui-même, c'est à dire la plaque d'étanchéité 39 est réalisée en métal et présente des deux côtés les joints d'étanchéité mentionnés qui par exemple sont réalisés en un silicone à deux composantes, et sont injectés et vulcanisés par exemple en une seule phase de travail sur la plaque métallique, en particulier dans l'outil lui-même.5 De cette façon on a l'assurance d'avoir une sta- bilité élevée des éléments. La liaison de la plaque d'étan- chéité et des joints d'étanchéité en silicone a lieu en ajoutant des agents d'adhésion. En variante il est aussi pos- sible de mettre en place les joints d'étanchéité en les ap-10 pliquant librement dans les trois dimensions au moyen de dispositifs de dosage sur la plaque métallique, par exemple par collage ou formation d'une mousse. Il est impérativement nécessaire lors de cette application libre de matière de pro- céder à un retournement de la plaque d'étanchéité. La rainure d'étanchéité 81 dans le palier d'entraînement 36/36A peut être par exemple déjà réalisée lors de la coulée de celui-ci ou mise en place après coup par enlèvement de copeaux. Les figures 6 à 8 montrent une autre variante de la plaque d'étanchéité qui est alors désignée par la réfé- rence 39A. La variante par rapport à la plaque d'étanchéité précédente réside dans le fait qu'ici l'on a réalisé des ma- triçages 92 à 94 pour le centrage de la plaque d'étanchéité lors du montage sur le palier d'entraînement, trois alésages correspondants étant réalisés sur la face d'étanchéité située du côté frontal de celui-ci. Dans le cas de l'exemple de réa- lisation, selon la figure 9, de la plaque d'étanchéité on a prévu sur la circonférence inférieure une injection addition- nelle 95 qui sert comme élément de compensation des jeux. Sur les figures 2 et 3 on peut voir les alésages 96 à 98 servant au passage des vis 64 sur le palier 62. Les figures 2 à 9 montrent quelques exemples de réalisation de plaques d'étanchéité, en particulier le type des joints d'étanchéité qui sont mis sur elles. Il est cela va de soi possible d'imaginer d'autres variantes qui se si- tueraient néanmoins toutes dans le cadre de la présente in- vention. Les figures 10 et 11 montrent à une plus grande échelle, comment les joints d'étanchéité de la plaque d'étan- chéité reposent dans les rainures 81, 82 et 84 sur le palier d'entraînement 36 ou sur le boîtier du relais 62. On peut aussi inverser la réalisation de principe de l'étanchéité décrite ci- dessus, c'est à dire que la plaque d'étanchéité elle-même est pourvue des deux côtés de rainures qui présentent le contour représenté sur les deux figures 2 à 9 et o alors les joints d'étanchéité sont disposés sur les parties du boîtier. Ceci se fait en fonction des données et est du domaine de ce que peut faire un homme de l'art moyen. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif de démarrage pour.moteur à combustion interne qui comprend un moteur de démarrage (10) qui est disposé dans une carcasse (11), moteur dont l'arbre d'entraînement (13) entraîne au moyen d'une transmission (23, 50) un arbre de sortie (25), sur l'extrémité située à l'opposé du moteur de démarrage (10) duquel est disposé de façon solidaire un pi- gnon de démarrage (26) qui peut être mis en prise avec une couronne dentée (27) du moteur à combustion interne, ainsi qu'un relais d'enclenchement (20) qui agit sur un levier d'enclenchement (78), lequel est articulé sur l'arbre d'en- traînement (25) et a tendance à faire coulisser celui-ci axialement, arbre qui est monté à proximité du pignon de dé- marrage dans un palier d'entraînement (36, 36A) fermant la carcasse (11), et constituée sous à peu près la forme d'un pot, un palier intermédiaire (46) étant en outre disposé à l'intérieur de ce dernier et de la carcasse (11), palier in- termédiaire qui présente une surface d'appui (37) tournée vers la carcasse et le palier d'entraînement (36), et est tourné à cet endroit vers une surface analogue (38) et de plus le relais d'enclenchement (20) étant logé dans un boî- tier (62) ouvert au moins d'un côté, boîtier dont la face frontale (63) est également constituée comme une surface d'appui tournée vers le palier d'entraînement (36), caractérisé en ce que * les surfaces d'appui du boîtier (62) du relais d'enclenche- ment (20), la face frontale (37) du palier d'entraînement (36) et la face frontale (38) de la carcasse (11) se trou- vent dans un seul et même plan et * entre ces surfaces d'appui on dispose une plaque d'étan- chéité. ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'étanchéité (39) présente un contour qui a à peu près la forme d'un huit, et qui est pourvu des deux côtés de moyens d'étanchéité (84 à 89) qui suivent le contour de la plaque d'étanchéité. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que sur leur côté situé à l'opposé du moteur de démarrage (10) deux entretoises (88, 89) qui s'étendent en ligne droite, re- lient le joint d'étanchéité (86) qui s'étend tout autour. ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que une entretoise (90) qui s'étend transversalement, relie les deux entretoises (88, 89) qui s'étendent en ligne droite. ) Dispositif selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la section transversale du joint d'étanchéité (84 à 89) est constituée avec la forme d'un trapèze et/ou la forme d'un de- mi-cercle. 6 ) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que l'on constitue sur la partie inférieure, plus grande du con- tour en forme de huit plusieurs empreintes (92 à 94) servant à centrer celui-ci. 7 ) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caracté- risé en ce que on constitue un élément injecté, en relief, (95) servant à compenser les jeux sur une ligne droite imaginaire de liaison entre les contours en forme de huit sur la partie inférieure d'un contour et sur leur bord sur le côté situé à l'opposé du moteur de démarrage (10) en direction du palier d'entraîne- ment (36) 8 ) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que l'on prévoit dans les parties du boîtier des rainures (81, 82) servant à recevoir les joints d'étanchéité sur les pla- ques d'étanchéité. Il 9 ) Dispositif suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que après le démontage du palier d'entraînement (36) l'intérieur du dispositif de démarrage est accessible. ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'étanchéité est lisse des deux côtés et les joints se trouvent sur les parties du boîtier.