Brevet FR2800422A1 — publié le 20010504

La présente invention concerne un démarreur, et plus particulièrement un démarreur pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Un démarreur pour véhicule automobile comprend pour l'essentiel un moteur électrique et un actionneur électromagnétique. Un exemple de conception d'un tel type de démarreur est par exemple illustré dans le document FR-B2.699.605 dans lequel le démarreur comporte une plaque transversale s'étendant dans un plan perpendiculaire aux axes de l'actionneur et du moteur, et un nez de démarreur. Le levier d'actionnement y est réalisé sous la forme d'une pièce dont la partie centrale est traversée par un axe d'articulation dont les extrémités opposées sont chacune reçues dans deux demi-paliers. Les deux premiers demi-paliers sont formés à l'extrémité arrière d'une plaque qui s'étend longitudinalement à partir du nez de démarreur. Les deux seconds demi-paliers sont formés à l'extrémité avant d'une plaque de forme rectangulaire qui s'étend longitudinalement et dont l'extrémité arrière est solidaire d'un élément réalisant le calage du moteur et de l'actionneur électromagnétique. Le contact de la partie avant de l'actionneur électromagnétique sur la face arrière du nez de démarreur se fait par l'intermédiaire de surfaces métalliques qui, pour des raisons de fabrication ne sont pas rigoureusement planes. Les défauts de planéité se traduisent par de faibles interstices. Lorsque le véhicule roule sur une route mouillée, des gouttes d'eau sont projetées sur le démarreur. Ces dernières ruissellent sur ce dernier et s'infiltrent dans les interstices. L'eau pénètre alors à l'intérieur du démarreur, et notamment dans l'actionneur électromagnétique. L'humidité recouvre le noyau mobile ce qui gêne son bon coulissement dans l'actionneur électromagnétique. Le fonctionnement du démarreur commence alors à se dégrader jusqu'à ce que l'actionneur électromagnétique tombe éventuellement en panne. Pour palier cet inconvénient, une solution propose la mise en place d'un joint d'étanchéité de forme annulaire entre la partie avant de I'actionneur électromagnétique et la face arrière du nez de démarreur. Une étanchéité suffisante est alors obtenue, mais le coût provoqué par le joint annulaire ainsi que la main-d'oeuvre et le temps supplémentaire nécessaire à sa mise en place est très élevé. Dans le but d'apporter une solution à ces problèmes, I'invention propose un démarreur du type décrit précédemment, du type comprenant un actionneur électromagnétique et un moteur électrique d'axes parallèles et qui sont fixés sur un châssis du démarreur comportant au moins un nez de démarreur formant capot qui entoure l'extrémité de l'organe de sortie de l'actionneur électromagnétique et l'extrémité libre avant de l'arbre de sortie de réducteur du moteur qui porte un lanceur, et du type comprenant un levier d'actionnement qui commande les déplacements axiaux du lanceur qui est monté pivotant autour d'un axe qui est sensiblement perpendiculaire aux axes du moteur et de l'actionneur électromagnétique et dont chacune des extrémités transversales est montée pivotante dans un palier en deux parties comportant une première partie de palier portée par le nez de démarreur et une seconde partie de palier complémentaire formée en vis-à-vis dans une pièce d'appui du levier reliée au carter du moteur et/ou au carter de l'actionneur électromagnétique, caractérisé en ce que la pièce d'appui du levier comporte une couronne annulaire transversale qui coopère avec une partie avant complémentaire de l'actionneur électromagnétique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la couronne annulaire est disposée axialement entre la partie avant de l'actionneur électromagnétique et l'extrémité libre arrière du nez de démarreur et est montée comprimée axialement de façon à assurer l'étanchéité entre ces deux éléments; - le diamètre intérieur de la couronne annulaire correspond au diamètre de la partie avant complémentaire de l'actionneur électromagnétique, et, lors de l'assemblage du démarreur, la couronne annulaire entoure radialement la partie avant de l'actionneur électromagnétique de façon à assurer le centrage de l'actionneur électro- magnétique; - la couronne annulaire comporte au moins un pion de positionnement qui s'étend axialement vers l'arrière et qui, lors de l'assemblage du démarreur, coopère avec au moins un trou complémentaire de l'actionneur électromagnétique de façon que I'actionneur électromagnétique soit indexé angulairement par rapport à la couronne annulaire; - la couronne annulaire comporte des moyens pour, lors de l'assemblage du démarreur, maintenir le corps d'une vis pour I'assemblage de l'actionneur électromagnétique et du nez de démarreur de façon que l'extrémité libre filetée de la vis soit en vis-à-vis d'un orifice taraudé destiné à la recevoir; - les moyens pour maintenir le corps de la vis sont deux lèvres qui s'étendent radialement vers l'extérieure depuis la périphérie de la couronne annulaire et qui ont un écartement sensiblement égal au diamètre de la vis. D'autres caractéristiques et avantages 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 d'ensemble en section axiale d'un démarreur selon l'état de la technique; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle de la figure I avant le montage du démarreur; - la figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle de la partie supérieure du démarreur selon l'invention; la figure 4 est une vue en perspective éclatée de certains des composants du démarreur équipé d'une pièce d'appui pour le levier d'actionnement selon l'invention. Dans la suite de la description on utilisera une orientation d'avant en arrière correspondant à l'orientation de gauche à droite conformément à la figure 1. Un démarreur 10 selon l'état de la technique est illustré à la figure 1. Il comporte un corps de démarreur dont l'élément principal du boîtier est un nez de démarreur 12 situé à l'avant et qui est réalisé sous la forme d'une pièce moulée. Un actionneur électromagnétique 14 et un moteur électrique 16 sont montés et fixés à l'arrière de nez 12. L'actionneur électromagnétique 14 comprend un carter 15 de forme générale cylindrique dont la partie avant comporte un épaulement 18 constitué d'une première face annulaire radiale 20 tournée vers l'avant et d'une face latérale cylindrique 22. Une deuxième face avant annulaire radiale 21 de la partie avant est sensiblement perpendiculaire à l'axe A2 longitudinal de l'actionneur électromagnétique 14. Une partie 24 correspondant à l'épaulement 18 est formée à l'arrière du nez de démarreur 12. Elle comprend une troisième face annulaire radiale 23 tournée vers l'arrière qui lors de l'assemblage du démarreur 10 vient en contact avec la première face annulaire radiale 20, et une quatrième face annulaire radiale 25 tournée vers l'arrière, décalée axialement vers l'avant par rapport à troisième face annulaire radiale 23. Après l'assemblage, il existe un jeu J1 entre la deuxième face avant annulaire radiale 21 de l'actionneur électromagnétique 14 et la quatrième face annulaire radiale 25 du nez de démarreur 12. Le moteur électrique 16, d'axe A1, comporte notamment un carter globalement cylindrique 17 et un arbre d'induit, non représenté, dont la partie avant est étagée. Un tronçon d'extrémité libre avant permet d'une part le guidage en rotation de l'arbre d'induit et permet d'autre part de transmettre un mouvement de rotation à un train épicycloïdal qui entraîne alors en rotation le tronçon d'extrémité libre arrière d'un arbre de sortie de réducteur 32. Le tronçon d'extrémité libre avant de l'arbre de sortie de réducteur 32 est guidé dans un palier situé dans le nez de démarreur 12. Le moteur électrique 16 est fixé au nez de démarreur 12 par des vis de fixation 34 qui traversent longitudinalement les carters 15 et 17 et qui sont vissées dans des taraudages formés ici dans le nez de démarreur 12. Un lanceur avant 36 coulisse axialement sur un tronçon intermédiaire cannelé 38 de l'arbre de sortie de réducteur 32 entre une position avant d'engrènement et une position arrière de repos. Le coulissement du lanceur avant 36 est commandé par un levier d'actionnement 40 pivotant dont l'entraînement est assuré par l'actionneur électromagnétique 14. L'actionneur électromagnétique 14 est d'une structure connue, qui ne sera pas décrite en détail, et il permet, outre l'alimentation en énergie électrique du moteur électrique 16 par un système appelé contacteur, de provoquer le pivotement du levier d'actionnement 40 par l'intermédiaire d'un organe de sortie 50 dont l'extrémité libre avant porte une goupille transversale 52 qui est reçue dans une rainure 54 formée à l'extrémité supérieure 56 du levier d'actionnement 40. Le levier d'actionnement 40 est réalisé en matière plastique, il est monté pivotant autour d'un axe géométrique transversal A3 qui est matérialisé par deux tronçons opposés 58 d'un axe cylindrique qui s'étendent depuis des faces opposées du corps du levier d'actionnement 40. Il est perpendiculaire au plan de la figure 1 contenant l'axe A1 de rotation de l'arbre d'induit du moteur électrique 16 ainsi que l'axe A2 de l'actionneur électromagnétique 14. La partie inférieure 60 du levier d'actionnement 40 présente une forme de fourche qui coopère avec une portée de commande 62 du lanceur 36. Chaque tronçon d'axe 58 est monté en rotation dans un palier en deux parties. Chaque palier comporte ainsi un premier demi-palier cylindrique concave 64 et un second demi-palier cylindrique concave complémentaire 66. Les deux premiers demi-paliers 64, transversalement opposés, sont formés à l'extrémité d'une partie en forme de plaque horizontale 68 qui s'étend en saillie depuis la face interne tournée vers l'arrière du nez de démarreur 12. La plaque 68 est réalisée par moulage avec le nez de démarreur 12 et elle s'étend dans un plan contenant l'axe A3 et qui est parallèle aux axes A2 et A1 de l'actionneur électromagnétique 14 et du moteur électrique 16. La plaque 68 est positionnée de manière que l'axe A3 soit situé dans un plan horizontal, en considérant la figure 1, qui s'étend entre les carters 15 et 17 de l'actionneur électromagnétique 14 du moteur électrique 16. La partie avant de la plaque 68 comporte un dégagement central qui lui confère une forme de fourche de manière à permettre les mouvements de pivotement de la partie centrale en vis-à-vis 72 du levier d'actionnement 40. Les deux seconds demi-paliers cylindriques concaves 66 sont formés à l'extrémité avant d'une portion avant 80 en forme de parallélépipède rectangle d'une pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40. La pièce d'appui 82 du levier 40 est une pièce unique moulée en matière plastique dont la portion avant 80 est une plaque horizontale qui s'étend dans un plan qui, en position assemblée comme cela est illustré à la figure 1, est dans le prolongement du plan horizontal de la partie en forme de plaque 68 du nez de démarreur 12. La pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40 présente une symétrie de conception par rapport à un plan vertical médian qui contient les axes longitudinaux A2 et A1 de l'actionneur électromagnétique 14 et du moteur électrique 16 et qui correspond au plan de coupe de la figure o10 1. La portion avant 80 comporte également un dégagement 84 pour permettre les mouvements de pivotement de la face correspondante 86 de la partie centrale du corps du levier d'actionnement 40 autour de l'axe d'articulation A3. La portion intermédiaire 88 de la pièce d'appui 82 est un élément vertical qui s'étend dans un plan perpendiculaire à celui de la portion avant 80 et qui comporte une première surface supérieure cylindrique concave 90 qui est complémentaire de l'épaulement 18 de l'actionneur électromagnétique 14. La portion arrière 92 a la forme générale d'un secteur de tube. Elle comporte sur sa face inférieure des nervures 94. Deux d'entre elles s'étendent vers le bas le long de chaque des bords longitudinaux, et une troisième s'étend vers le bas transversalement à l'extrémité arrière de la portion 92. Lors de l'assemblage du démarreur 10, le moteur électrique 16 ainsi que l'arbre de sortie de réducteur 32 sont fixés sur le carter. Puis, un ensemble constitué notamment de l'actionneur mécanique 14, du levier d'actionnement 40 et de la pièce d'appui 82 est mis en place dans la partie supérieure du nez de démarreur 12 de façon que, d'une part, l'épaulement 18 de l'actionneur électromagnétique 14 coopère avec la partie correspondante 24 du nez de démarreur 12 et, d'autre part, que les portions intermédiaire 88 et arrière 92 de la pièce d'appui 82 du levier 40 ferment une ouverture existant entre le carter du démarreur 10 et les carters 15 et 17 de l'actionneur électromagnétique 14 et du moteur électrique 16 respectivement. Au cours de l'assemblage, les tronçons 58 de l'axe d'articulation sont mis en appui sur les deux seconds demi-paliers cylindriques concaves 66 de la pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40, les paliers d'articulation proprement dits sont reconstitués lors de l'opération d'assemblage de l'actionneur électromagnétique 14 et du nez de démarreur 12. Lors du fonctionnement du démarreur 10, la portion intermédiaire 88 et la troisième nervure transversale de la portion arrière 92 permettent d'encaisser les efforts axiaux provoqués par l'appui des tronçons d'axe 58 sur les deux seconds demi-paliers cylindriques 66. Selon un mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 2 et 3, la pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40, ainsi que la partie avant de l'actionneur électromagnétique 14 et l'extrémité arrière du nez de démarreur 12 sont modifiées. Une couronne transversale 100 de forme sensiblement annulaire s'étend verticalement vers le haut à partir de la face supérieure de la portion intermédiaire 88. La pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40 et la couronne transversale 100 sont réalisées par moulage en matière plastique et en une seule pièce. Le diamètre extérieur de la deuxième face avant annulaire radiale 21 de l'actionneur électromagnétique 14 est réduit par rapport à l'état de la technique de façon qu'il corresponde au diamètre intérieur de la couronne transversale 100. L'épaisseur axiale E de la couronne transversale 100 est supérieure au jeu maximal J2, représenté à la figure 4, qui existe, après l'assemblage du démarreur 10, entre la première 20 et la troisième 23 faces annulaires radiales. Lors de l'assemblage du démarreur 10, la couronne transversale est dans un premier temps montée sur la partie avant de l'actionneur électromagnétique 14, son diamètre intérieur permet tant le centrage de la deuxième face avant annulaire radiale 21 du contacteur 14. L'axe A4 de révolution de la couronne transversale 100 correspond à l'axe longitudinal A2 de l'actionneur électromagnétique 14. La face transversale annulaire arrière 102 de la couronne transversale 100 est alors mise en appui contre la première face annulaire radiale 20 de l'actionneur 14. Ensuite, I'ensemble 103 constitué par le contacteur électromagnétique 14 et la couronne transversale 100 est assemblé au nez de démarreur 12. La périphérie extérieure de la première face annulaire radiale 20 est mise en appui contre la face annulaire radiale 23. L'épaisseur axiale E de la couronne transversale 100 étant supérieure au jeu maximal J2, la couronne transversale 100 est alors comprimée axialement ce qui permet d'assurer l'étanchéité contre les projections d'eau, au niveau des surfaces en contact de la couronne 100 et des deuxième 21 et quatrième 25 faces annulaires radiales. L'effort axial orienté vers l'arrière exercé par le levier d'actionnement 40 sur la pièce d'appui 82 du levier 40, augmenté de l'effort axial de compression de la couronne transversale 100, est inférieur à l'effort axial de serrage exercé par des vis d'assemblage 104 sur l'actionneur électromagnétique 14 et le nez de démarreur 12 de façon que la première 20 et la troisième 23 faces annulaires radiales sont toujours en appui mutuel. Ainsi, le contact métal/métal assure une fixation stable du contacteur en éliminant tous les problèmes dus au fluage et à l'élasticité de la pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40 qui existeraient si celle-ci intervenait dans la fixation de l'actionneur 14 et du nez de démarreur 12. La couronne transversale 100 permet donc d'une part de centrer l'actionneur électromagnétique 14 et, d'autre part, d'assurer l'étanchéité entre le nez de démarreur 12 et l'actionneur électromagnétique 14. Trois pions de positionnement 106 sont réalisés sur la couronne transversale 100. Ils ont une forme conique et s'étendent longitudinalement vers l'arrière à partir de la face transversale arrière 102, leur répartition angulaire par rapport à l'axe A4 de la couronne transversale n'étant pas régulière. En effet, ils permettent ainsi l'indexation angulaire de l'actionneur électromagnétique 14 par rapport à la pièce d'appui 82 du levier 40. Par exemple, conformément à la figure 2, I'axe d'un premier pion de positionnement 106 est compris dans le plan médian, alors que les deux autres 106 sont situés sur la couronne transversale 100 de façon symétrique par rapport au plan médian. Trois trous 108 longitudinaux complémentaires sont réalisés dans la première face annulaire radiale 20 avec leur position angulaire relative qui correspond alors à celle des trois pions de positionnement 106. Ainsi, lors du montage de l'actionneur électronique 14 et de la pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40 une seule position angulaire est possible pour que les pions 106 rentrent dans les trous 108. Avantageusement, le diamètre de la base des pions de positionnement 106 est légèrement supérieure au diamètre des trous 108. Cela permet d'améliorer encore l'étanchéité à l'intérieur de I'actionneur électromagnétique 14 assurée par la couronne annulaire 100. Selon une variante non représentée, les pions de positionnement 106 sont cylindriques. Des moyens de maintien 110 de vis 104 sont réalisés sur la périphérie de la couronne transversale 100. Ils permettent le passage et le guidage des vis d'assemblage 104. Les moyens de maintien 110 des vis 104 sont par exemple des trous réalisés directement dans la couronne transversale 100 ou des couples de lèvres sensiblement parallèles qui s'étendent radialement à la couronne transversale 100 conformément à la réalisation illustrée à la figure 3. Lors de l'assemblage les vis d'assemblage 104 sont prépositionnées dans l'ensemble 103 de façon que les extrémités libres filetées soient orientées vers l'arrière. Les vis 104 sont introduites dans des orifices non représentés du nez de démarreur 12. Ces vis 104 sont également maintenues et précentrées par les lèvres 110. Ensuite le contacteur 14 est positionné sur les pions 106. Les extrémités des vis 104 se trouvent ainsi automatiquement centrées en face de trous taraudés 109 aménagés dans le contacteur 14. Le vissage des vis 104 est enfin réalisé au moyen de leurs têtes de vis,non représentées, situées à l'extérieur du nez de démarreur 12. Avantageusement, la largeur de passage des vis 104 dans les moyens de maintien 110 est légèrement inférieur au diamètre des vis 104 de façon à les "pincer". Ainsi, celles-ci sont pré-montées dans l'ensemble 103 sans risque de les perdre avant l'assemblage du démarreur 10. Un évasement 114 est réalisé sur une partie avant de la face annulaire radiale intérieure de la couronne transversale 100. L'évasement 114 a une forme tronconique qui facilite le montage, dans l'actionneur électromagnétique 14, du noyau mobile ainsi que du ressort de rappel qui l'entoure. En effet, la forme conique augmente le diamètre dans lequel l'extrémité libre arrière du noyau mobile doit être introduite initialement lors de son montage dans l'actionneur électromagnétique 14. Ainsi la pièce d'appui 82 du levier 40 comprenant la couronne annulaire 100 permet de réaliser de façon économique plusieurs fonctions qui sont: I'articulation du levier d'actionnement 40, le centrage de l'actionneur électromagnétique 14, l'indexage angulaire de l'actionneur 14, l'étanchéité entre le nez de démarreur 12 et l'actionneur électromagnétique 14, le guidage et le maintien des vis d'assemblage 104 ainsi que le prépositionnement du noyau mobile et de son ressort de rappel avant leur montage dans l'actionneur électromagnétique 14. La pièce d'appui 82 du levier d'actionnement 40 selon l'invention permet donc de faciliter l'assemblage du démarreur 10 sans augmenter ni le nombre de pièce à assembler, ni le prix du démarreur 10. La pièce d'appui 82 peut-être réalisée selon la technique du comoulage avec sa partie inférieure en matériau plastique rigide et sa partie supérieure d'étanchéité en matériau élastique. Avantageusement, un bourrelet continu formant une ligne fermée sur chacune des faces radiales de la couronne 100, en appui sur les faces 21 et 25, permet de limiter l'effort de compression exercé lors du serrage au moyen des vis 104 lors de l'assemblage de l'actionneur 14 sur le démarreur. Il REVENDICATIONS 1. Démarreur (10) pour un moteur à combustion, notamment pour un moteur de véhicule automobile, du type comprenant un actionneur électromagnétique (14) et un moteur électrique (16) d'axes (A2, A1) parallèles et qui sont fixés sur un châssis du démarreur (10) comportant au moins un nez de démarreur (12) formant capot qui entoure l'extrémité de l'organe de sortie (50) de l'actionneur électromagnétique (14) et l'extrémité libre avant de l'arbre de sortie de réducteur (32) du moteur (16) qui porte un lanceur (36), et du type comprenant un levier d'actionnement (40) qui commande les déplacements axiaux du lanceur (36) qui est monté pivotant autour d'un axe (A3) qui est sensiblement perpendiculaire aux axes (A2, A1) du moteur (14) et de l'actionneur électromagnétique (14) et dont chacune des extrémités transversales est montée pivotante dans un palier en deux parties comportant une première partie (64) de palier portée par le nez de démarreur (12) et une seconde partie (66) de palier complémentaire formée en vis-à-vis dans une pièce d'appui (82) du levier d'actionnement (40) reliée au carter (17) du moteur (14) et/ou au carter (15) de l'actionneur électromagnétique (14), caractérisé en ce que la pièce d'appui (82) du levier d'actionnement (40) comporte une couronne annulaire transversale (100) qui coopère avec une partie avant complémentaire de l'actionneur électromagnétique. 2. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, la couronne annulaire (100) est disposée axialement entre la partie avant de l'actionneur électromagnétique (14) et l'extrémité libre arrière du nez de démarreur (12) et est montée comprimée axialement de façon à assurer l'étanchéité entre ces deux éléments. 3. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la couronne annulaire (100) correspond au diamètre de la partie avant complémentaire de l'actionneur électromagnétique (14), et en ce que, lors de l'assemblage du démarreur (10), la couronne annulaire (100) entoure radialement la partie avant de l'actionneur électromagnétique (14) de façon à assurer le centrage de l'actionneur électromagnétique (14). 4. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couronne annulaire (100) comporte au moins un pion de positionnement (106) qui s'étend axialement vers l'arrière et qui, lors de l'assemblage du démarreur (10), coopère avec au moins un trou complémentaire de l'actionneur électromagnétique (14) de façon que l'actionneur électromagnétique (14) soit indexé angulairement5 par rapport à la couronne annulaire (100). 5. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couronne annulaire (100) comporte des moyens pour, lors de l'assemblage du démarreur, maintenir le corps d'une vis (104) pour l'assemblage de l'actionneur électromagnétique (14) 10 et du nez de démarreur (12) de façon que l'extrémité libre filetée de la vis soit en vis-à-vis d'un orifice taraudé destiné à la recevoir. 6. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir le corps de la vis (104) sont deux lèvres (110) qui s'étendent radialement vers l'extérieure depuis la5 périphérie de la couronne annulaire (100) et qui ont un écartement sensiblement égal au diamètre de la vis (104).