Brevet FR2800805A1 — publié le 20010511

"Démarreur équipé d'une butée de lanceur" L'invention concerne un démarreur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un démarreur du type comportant, alignés axialement, un moteur électrique arrière entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur, un lanceur avant, et type dans lequel un arbre de sortie du réducteur comporte - un tronçon avant cannelé extérieurement qui porte entraîne en rotation une partie arrière complémentaire du lanceur monté coulissant entre une position arrière de repos dans laquelle prend appui axialement sur un palier par l'intermédiaire d'une rondelle frottement, et une position avant d'entraînement ; et - un tronçon arrière lisse qui guide l'arbre de sortie réducteur en rotation dans une bague du palier. Lors du fonctionnement du démarreur, après avoir entraîné la couronne du moteur à combustion, le lanceur revient dans position arrière. Lorsqu'il entre en contact avec la face avant du palier il est toujours animé d'un mouvement de rotation dû à l'inertie du dispositif. Le frottement entre les deux pièces provoque une usure non négligeable qui peut entraîner un dysfonctionnement du système. La demande de brevet français 99-09978 divulgue démarreur dans lequel une rondelle est interposée entre l'extrémité libre arrière du lanceur et la face avant du palier. Ainsi, le lanceur frotte la rondelle jusqu'à son arrêt complet, les pression et vitesse de contact sont réduites, ainsi que les risques de détérioration du palier. Cependant, lorsque le lanceur est en position avant, rondelle est libre en translation et en rotation. Elle est aussi soumise aux vibrations provoquées par le démarreur, elle peut alors tomber dans la gorge de dégagement des cannelures et ainsi gêner le retour lanceur en position arrière de repos. De plus, les irrégularités des frottements entre faces transversales de la rondelle et la face avant du palier et la face arrière du lanceur et génère du bruit et augmente l'usure des pièces concernées. Dans le but de fournir une solution à ces inconvénients, l'invention propose un démarreur du type décrit précédemment, caractérisé en ce la rondelle de frottement est fixée axialement au palier. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la rondelle de frottement est liée en rotation au palier ; - la rondelle de frottement est fixée au palier par sertissage ; - le palier est surmoulé autour de la rondelle de frottement ; - la rondelle de frottement comporte des empreintes à sa périphérie extérieure ; - rondelle de frottement comporte des empreintes au moins une de faces transversales ; - la périphérie de la bague de frottement n'est pas circulaire, et le logement du palier qui la reçoit a une forme complémentaire celle de la périphérie de la rondelle de frottement ; - la bague de frottement comporte des griffes élastiques sur sa périphérie extérieure, et elle est montée serrée radialement dans un logement du palier ; - la rondelle de frottement comporte un traitement ou un revêtement sur sa face d'appui transversale pour le 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 figures annexées dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un démarreur automobile selon l'état de la technique ; - la figure 2 représente l'assemblage par sertissage palier et d'une rondelle de frottement selon l'invention ; - la figure 2A est une vue de détail, de la figure 2 à grande échelle, du sertissage de la rondelle de frottement sur le palier ; - la figure 3 est une vue en perspective d'une rondelle de frottement qui comporte des encoches à sa périphérie ; - la figure 4 représente une rondelle frottement qui comporte des trous axiaux débouchants ; - la figure 5 représente une rondelle de frottement qui comporte des empreintes sur une de ses faces transversales ; - la figure 6 représente une rondelle de frottement ondulée ; Dans la suite de la description une orientation d'avant en arrière sera utilisée, à titre non limitatif. Elle correspond à l'orientation de gauche à droite conformément aux figures 1 et 2. La figure 1 représente un démarreur 10 de véhicule automobile selon l'état de la technique. II comporte un moteur électrique qui entraîne un arbre d'induit 14 et un arbre de sortie de réducteur 16. Un perçage axial 18 est réalisé dans une extrémité libre arrière 20 de l'arbre de sortie de réducteur 16. II débouche dans la face radiale arrière de l'extrémité libre arrière 20 l'arbre de sortie 16 et il est borgne à son autre extrémité avant. Le calage axial de l'arbre de sortie de réducteur 16 de l'arrière vers l'avant, est réalisé par un flasque 22 qui est fixé sur le tronçon d'extrémité arrière de l'arbre de sortie réducteur 16 par un procédé tel que le soudage par laser, par bombardement électronique, par torche plasma, ou par collage ou frettage. Le calage axial de l'arbre de sortie 16 de l'avant vers l'arrière est réalisé par une bille disposée au fond perçage 18 de l'extrémité libre arrière 20 de l'arbre de sortie de réducteur 16. Lorsqu'un effort est exercé de l'avant vers l'arrière sur l'arbre de sortie de réducteur 16, la bille est en contact d'une part avec l'extrémité libre avant 24 de l'arbre d'induit 14 et, d'autre part, avec le fond borgne du perçage 18. L'arbre d'induit 14 porte un pignon 26 d'un réducteur à train épicycloïdal qui transmet le mouvement de rotation à l'arbre de sortie 16. Un lanceur avant 28 coulisse axialement sur un tronçon avant cannelé 30 de l'arbre de sortie de réducteur 16, qui constitue ainsi l'arbre de lanceur, entre une position avant d'engrènement et une position arrière de repos. En position de repos, le lanceur avant 28 prend appui axialement sur une rondelle de frottement 32, intercalée entre le lanceur avant 28 et le palier 34. Elle permet de limiter l'usure du palier 34. Une gorge radiale de dégagement 36 sépare le tronçon avant cannelé 30 et un tronçon arrière lisse 38. Le tronçon arrière lisse 38 de l'extremité libre arrière 20 de l'arbre de sortie 16 est guidé en rotation dans bague 40 montée dans le logement du palier fixe 34. Le réducteur à train épicycloïdal comporte un ensemble de satellites dont l'axe de rotation est porté le flasque 22 d'orientation transversale. Les satellites sont immobilisés axialement en translation par une plaque emmanchée à force sur les axes des satellites. Ce maintien en translation peut aussi être réalisé par des axes de satellite vissés dans le flasque 22 et comportant chacun une tête. Le réducteur comporte ainsi une couronne 42 à denture interne qui est fixée, dans l'ensemble représenté, par surmoulage dans une plaque transversale 44 fixée sur la carcasse 46 du démarreur. Le tronçon avant cannelé 30 de l'arbre de sortie de réducteur 16 comporte des cannelures externes qui coopèrent avec des cannelures internes réalisées dans le trou axial interne du lanceur avant 28. Lorsque le lanceur avant 28 est en position d'engrènement, les cannelures externes coopèrent avec les cannelures internes pour transmettre le couple de l'arbre de sortie de réducteur 16 au lanceur avant 28. Lorsque que le lanceur 28 revient de sa position avant d'engrènement, dans laquelle il entraîne en rotation la couronne du moteur combustion pour le démarrer, à sa position arrière de repos, il vient en contact avec la rondelle de frottement 32 fixe. C'est le frottement sur la rondelle de frottement 32 qui freine le mouvement de rotation dû à l'inertie pièces du lanceur 28. Selon l'invention, la rondelle de frottement 32 est fixée axialement au palier 34, ce qui permet de supprimer le risque de déplacement de la rondelle de frottement 32 vers l'arrière de l'arbre de sortie réducteur et son glissement dans la gorge radiale de dégagement et d'augmenter le confort d'utilisation du démarreur 10, ainsi que sa fiabilité. En effet, lorsque la rondelle de frottement 32 tombe dans la gorge radiale de dégagement 36 et lors de retour du lanceur vers sa position arrière de repos, les efforts exercés par ce dernier la rondelle de frottement 32 sont mal répartis, ce qui provoque une usure rapide des éléments concernés et notamment de la face transversale arrière de contact du lanceur 28, de l'usinage de la gorge radiale de dégagement 36 et de la rondelle de frottement 32. De plus, dans certains cas, le déplacement de la rondelle de frottement 32 sur l'arbre de sortie de réducteur 16 peut empêcher le retour lanceur 28 dans sa position arrière de repos, de telle manière que partie avant reste engrenée avec la couronne du moteur à combustion. Dans ce cas, c'est le moteur à combustion du véhicule qui va entraîner le moteur électrique 12 par l'intermédiaire du lanceur 28 et de l'arbre de sortie de réducteur 16 ce qui va provoquer dans un premier temps, suite à la survitesse du pignon, une détérioration du lanceur 28 par échauffement et grippage des pièces en frottement. Dans un deuxième temps, la roue libre du lanceur 28 détériorée ne protège plus le moteur électrique 12 et son réducteur contre la survitesse, ce qui entraîne la destruction de ces derniers par effets centrifuge et thermique. Avantageusement, la rondelle de frottement 32 est liée en rotation au palier 34. Ainsi, lorsque le lanceur 28 est en position avant d'engrènement, cet agencement permet de supprimer le bruit provoqué par la vibration de la rondelle de frottement 32. Avantageusement, la face transversale avant de la rondelle frottement 32 est recouverte d'un revêtement ou d'un traitement améliore ses caractéristiques de frottement ou de résistance à l'usure façon à augmenter la durée de vie de la rondelle de frottement 32 ou diminuer les dimensions pour une durée de vie équivalente. Lorsque revêtement ou le traitement augmente le coefficient de frottement entre rondelle de frottement 32 et la face radiale arrière du lanceur 28, temps d'arrêt en rotation du lanceur est diminué, ce qui réduit nuisances sonores et vibratoires du démarreur 10. Dans un premier mode de réalisation le palier 34 est surmoulé sur la rondelle. Dans un second mode de réalisation la rondelle de frottement est rapportée sur le palier 34. La fixation de ces deux éléments peut être réalisée par des procédés connus tels que la soudure, le collage, griffage, le sertissage à chaud ou à froid... Le palier 34 est alors légèrement modifié. Le logement du palier 34 est étagé conformément à la figure 2. II comporte un premier tronçon arrière 50 dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la bague 40, et un second tronçon avant 52 dont le diamètre est supérieur à celui du premier tronçon arrière 50 et est supérieur au diamètre extérieur de la rondelle de frottement 32. Les deux tronçons 50 et 52 sont délimités par un épaulement transversal avant qui constitue une face transversale annulaire d'appui qui permet de positionner en translation de la rondelle de frottement dans la direction longitudinale de l'avant vers l'arrière. Dans le cas du sertissage, conformément à la figure 2, la rondelle de frottement 32 est placée dans le second tronçon avant 52 du palier en appui contre l'épaulement 54, puis elle est sertie. Une lèvre de matière 56 refoulée permet d'une part de bloquer rondelle de frottement 32 en translation vers l'avant et, d'autre part, de bloquer en rotation par l'application d'une contrainte de serrage dans direction de la face transversale annulaire d'appui 54. En effet, la lèvre de matière 56 serre la rondelle de frottement sur une surface annulaire 58, conformément à la figure 2A, dont largeur correspond par exemple à la moitié de la différence entre diamètre extérieur D1 de la rondelle de frottement 32 et le diamètre intérieur de la lèvre de matière 56. façon à optimiser le blocage en rotation de la rondelle frottement 32, dans les deux modes de fixation, il est avantageux d'utiliser une rondelle de frottement 32 ayant des formes particulières. Dans une première variante, conformément à la figure 3, rondelle frottement 32 comporte des encoches 60 à sa périphérie. hauteur radiale des encoches est inférieure à la largeur L de la surface annulaire représentée en traits mixtes sur la figure 3. Ainsi, lors sertissage la rondelle de frottement 32 ou du surmoulage du palier la lèvre matière 56, ou la matière du palier 34 respectivement, pénètre dans encoches et bloque en rotation la rondelle de frottement 32. Dans une deuxième variante, conformément à la figure 4, rondelle frottement 32 comporte des trous axiaux débouchants 62. trous se situent dans la surface annulaire 58, représentée par pointillés la figure 4. Ainsi, lors du sertissage ou du surmoulage palier la lèvre de matière 56, ou la matière du palier respectivement, pénètre dans les trous de façon à bloquer en rotation rondelle frottement 32. Dans une troisième variante, conformément à la figure 5, rondelle frottement 32 comporte des empreintes 64 sur sa face transversale avant 55. Les empreintes se situent la surface annulaire représentee par des pointillés sur la figure 5. Ainsi, lors du sertissage ou du surmoulage du palier 34, la lèvre de matière 56 ou la matière du palier 34 respectivement, épouse et bloque la rotation de la rondelle de frottement 32. Dans une quatrième variante, conformément à la figure 6, la rondelle de frottement 32 comporte des ondulations radiales 66. Ainsi, lors du sertissage ou du surmoulage du palier 34, la lèvre de matière 56, ou la matière du palier 34 respectivement, s'adapte au profil de la rondelle 32 et bloque en rotation la rondelle de frottement Une rondelle de frottement 32 selon l'une variantes précédentes ne nécessite pas d'indexation angulaire par rapport au palier 34. Cela permet un assemblage simple et rapide de ces deux eléments 32 et 34. Dans une variante non représentée, la périphérie la rondelle de frottement n'est pas circulaire de révolution, et elle exemple ovale. Elle mise en position dans le palier 34 dont le logement a une forme complementaire à celle de sa périphérie. Ainsi, la lèvre matière 56 a alors pour unique fonction l'arrêt en translation axiale vers l'avant de la rondelle frottement 32, le blocage en rotation de rondelle 32 étant obtenu par la coopération des formes complémentaires non circulaires de rondelle de frottement 32 et du palier 34. Dans une autre variante de réalisation, non représentée, la rondelle de frottement 32 est une rondelle métallique comportant à sa périphérie externe des griffes élastiques. La rondelle de frottement 32 est alors montée serrée radialement dans le palier 34 de façon que les griffes élastiques s'incrustent dans le logement du palier 34 bloquant ainsi la rondelle de frottement 32 en rotation et en translation. L'invention permet de faciliter le montage des composants du démarreur 10, et notamment de l'arbre de sortie de réducteur 16, du lanceur 28 et de la bague 40 car la rondelle de frottement 32 est pré- assemblée sur le palier 34. Cela réduit les coûts de production du démarreur 10. REVENDICATIONS 1. Démarreur du type comportant, alignés axialement, un moteur électrique arrière (12) qui entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur, un lanceur avant (28), et du type dans lequel un arbre de sortie du réducteur (16) comporte - un tronçon avant cannelé (30) extérieurement qui porte et entraîne en rotation une partie arrière complémentaire du lanceur (28) qui est monté coulissant entre une position arrière de repos dans laquelle il prend appui axialement sur un palier (34) par l'intermédiaire d'une rondelle de frottement (32), et une position avant d'entraînement ; et - un tronçon arrière lisse (38) qui guide l'arbre de sortie du réducteur (16) en rotation dans une bague (40) du palier (34), caractérisé en ce la rondelle de frottement (32) est fixée axialement au palier (34). 2. Démarreur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (32) est liée en rotation au palier (34). 3. Démarreur selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (32) est fixée au palier (34) par sertissage. 4. Démarreur selon l'une des revendications ou 2, caractérisé en ce que le palier (34) est surmoulé autour de la rondelle de frottement (32). 5. Démarreur selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle frottement (32) comporte des empreintes (60) à sa périphérie extérieure. 6. Démarreur selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle frottement (32) comporte des empreintes (62, 64, 66) sur au moins une de ses faces transversales. 7. Démarreur selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la périphérie la rondelle de frottement (32) n'est pas circulaire, et en ce que le logement du palier (34) qui la reçoit a une forme complémentaire de celle la périphérie de la rondelle de frottement (32). 8. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (32) comporte des griffes élastiques sur sa périphérie extérieure, et en ce qu'elle est montée serrée radialement dans un logement du palier (34). 9. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (32) comporte un traitement ou un revêtement sur sa face d'appui transversale pour le lanceur (28).