Brevet FR2836519A1 — publié le 20030829

DISPOSITIF DE DEMARRAGE POUR MOTEUR A COMBUSTION NOTAMMENT POUR KARTING La présente invention concerne un dispositif de démarrage pour moteur à combustion notamment pour karting, comportant au moins un moteur électrique actionnable par l'intermédiaire de moyens de commande, ce moteur électrique entraînant en rotation un lanceur comportant une vis sans fin d'axe A et un premier pignon conique coaxial entraîné par la vis sans fin en rotation et en translation alternative entre une position repos et une position travail dans laquelle il entraîne en rotation l'arbre moteur du véhicule. Les véhicules tels que les automobiles et les camions sont équipés de dispositifs de démarrage intégrés permettant de démarrer le moteur en tout lieu. Néanmoins, les démarreurs ne sont pas adaptés à des véhicules de petites dimensions tels que les kartings. Les moteurs de karting sont de manière connue démarrés par l'intermédiaire d'un dispositif de démarrage externe au véhicule, provisoirement couplé à l'arbre moteur. Cependant, lors d'une course, il arrive que le moteur cale alors que le karting est au milieu de la piste et ne dispose d'aucun moyen pour redémarrer sans assistance extérieure. Cette situation est très risquée. Le véhicule arrêté risque en effet d'être percuté par les autres véhicules encore en course. Pour raccourcir cette période de risque, un technicien doit donc au plus vite se rapprocher du véhicule arrêté pour le dégager de la piste et/ou le faire re-démarrer au moyen d'un dispositif de démarrage externe. Le délai d'intervention du technicien est un paramètre critique souvent cause de nombreux accidents. Cette situation n'est donc pas satisfaisante. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de démarrage simple, peu encombrant, économique, facilement utilisable, permettant d'améliorer les conditions de sécurité d'utilisation des kartings tout en garantissant un bon rendement. Dans ce but, l'invention concerne un dispositif de démarrage pour moteur à combustion notamment pour karting, du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il est destiné à être monté à demeure, à coté du moteur du véhicule, en ce qu'il comporte un arbre de transmission d'axe B sécant à l'axe A, l'arbre de transmission étant destiné à être couplé en rotation à l'arbre moteur du véhicule par un accouplement et portant au moins un second pignon conique agencé pour être engrené par le premier pignon conique pendant au moins la phase de démarrage, en ce qu'au moins l'arbre de transmission et les premier et second pignons coniques sont logés dans un boîtier pourvu de paliers pour guider l'arbre de transmission dont au moins une extrémité traverse le boîtier. Selon une forme de réalisation préférée, le second pignon conique est monté sur l'arbre de transmission par l'intermédiaire d'au moins une roue libre. Le palier comporte avantageusement au moins un roulement et un joint d'étanchéité. L'accouplement peut être permanent et comporter des formes complémentaires, ou démontable et réalisé par collage ou par soudure. La deuxième extrémité de l'arbre de transmission traverse avantageusement le boîtier et comporte des moyens de raccordement destinés à recevoir un dispositif de démarrage externe. Le dispositif de démarrage comporte de préférence des moyens de guidage en rotation de l'extrémité de la vis sans fin agencés pour garantir le positionnement relatif et l'engrènement du premier pignon conique d'axe A et du second pignon conique d'axe B. Ces moyens de guidage peuvent comporter un palier à rotule porté par un bras support lié au boîtier. De manière avantageuse, le dispositif de démarrage comporte au moins un organe de rappel disposé entre le premier pignon conique et les moyens de guidage et agencé pour ramener le premier pignon conique dans sa position repos quand le moteur électrique n'est plus alimenté. Selon une forme de réalisation particulière, les axes A et B sont sensiblement perpendiculaires. Le boîtier est de préférence étanche et comporte un bain d'huile de lubrification. Le dispositif de démarrage comporte avantageusement au moins une soupape de décompression actionnable, destinée à être montée sur la culasse du moteur du véhicule et agencée pour coopérer avec le moteur électrique pour que, lorsqu'il est actionné, elle réduise la pression dans le moteur du karting et facilite ainsi l'entraînement de l'arbre moteur du véhicule. La soupape est de préférence reliée à un bouton de commande manuelle. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : les figures 1A et 1B sont des vues en coupe partielle et en perspective du dispositif de démarrage selon l'invention, respectivement dans deux configurations équivalentes, la figure 3 est une vue extérieure en perspective du dispositif de la figure 1 A, et la figure 4 est une vue en coupe axiale du dispositif de la figure 1A. En référence aux figures, l'invention concerne un dispositif de démarrage pour moteur à combustion notamment pour karting. De manière générale, le dispositif de démarrage 1 comporte au moins un moteur électrique 2 standard relié par exemple par des câbles électriques à des moyens de commande (non représentés). Ces moyens de commande comportent par exemple un bouton poussoir disposé de manière à être facilement accessible par le pilote. Le moteur électrique 2 est couplé à un lanceur qu'il entraîne en rotation. Ce lanceur comporte de manière connue une vis sans fin 3 d'axe A, représentée sur la figure 4, couplée en une de ses extrémités au moteur électrique 2. Il comporte également un premier pignon conique 4 coaxial à la vis sans fin 3 et traversé par un alésage taraudé complémentaire au filetage de la vis sans fin 3. Le premier pignon conique 4 est monté sur la vis sans fin 3 de sorte que la rotation de cette dernière entraîne la rotation et la translation alternative simultanées du premier pignon conique 4 entre une position repos dans laquelle il est escamoté et situé dans l'environnement immédiat du moteur électrique 2 et une position de travail dans laquelle il est situé vers l'extrémité libre de la vis sans fin 3. Selon l'invention et en référence aux figures, le dispositif de démarrage 1 comporte un boîtier 5 destiné à être monté à demeure dans le prolongement de l'arbre moteur du véhicule par l'intermédiaire d'une platine de fixation 16 par exemple par des vis de fixation (non représentées). Le moteur électrique 2 est fixé sur ce boîtier 5 de sorte que l'axe A de la vis sans fin 3 soit sécant à l'axe B de l'arbre moteur du véhicule. Dans la forme de réalisation préférée illustrée par les figures, les axes A et B sont sensiblement perpendiculaires. Il est évident que tout autre degré d'inclinaison de l'axe A par rapport à l'axe B est couvert par l'invention. Le boîtier 5 comporte au moins une chambre 6 dans laquelle est notamment logé un arbre de transmission 7 d'axe B et donc aligné avec l'arbre moteur du véhicule. Ce boîtier 5 comporte également au moins un orifice 8,8'prévu pour être traversé par l'arbre de transmission 7 guidé en rotation par l'intermédiaire d'un palier de guidage pourvu d'au moins un roulement 9,9'. Selon les efforts à transmettre, ces roulements 9,9'peuvent être des roulements à billes ou à rouleaux. Dans l'exemple illustré, le boîtier 5 comporte deux orifices 8,8'définissant chacun un palier pourvu de roulements 9,9'. Une extrémité de l'arbre de transmission 7 est destinée à être couplée en rotation à l'arbre moteur du véhicule par un accouplement 10, l'autre extrémité étant libre. L'accouplement 10 est positif Il peut être permanent et obtenu par vissage ou par l'intermédiaire de formes complémentaires par exemple hexagonales comme illustré sur la figure IB, ou temporaire et obtenu par exemple par collage, soudure. L'extrémité libre de l'arbre de transmission 7 peut également comporter des moyens de raccordement pour le coupler en rotation à un dispositif de démarrage externe couramment utilisé pour démarrer les moteurs des kartings. L'arbre de transmission 7 porte un second pignon conique 12 par l'intermédiaire d'une roue libre 11 représentée à la figure 4. La bague intérieure de la roue libre 11 est solidaire de l'arbre de transmission 7 et sa bague extérieure est solidaire du second pignon conique 12. Les premier et second pignons coniques 4,12 sont agencés pour engrener l'un avec l'autre et former un renvoi d'angle. Ainsi et comme détaillé ultérieurement, lorsque le moteur électrique 2 du dispositif de démarrage 1 est alimenté, le premier pignon conique 4 engrène le second pignon conique 12 et provoque la rotation de l'arbre moteur du véhicule. En références aux figures 1 B et 4, le dispositif de démarrage 1 comporte des moyens de guidage du premier pignon conique 4 par rapport au second pignon conique 12 afin de garantir leur positionnement relatif et leur engrènement. Ces moyens de guidage comportent par exemple un palier à rotule 13 porté par un bras support 14 lié au boîtier 5. Ils peuvent également comporter un élément de forme cylindrique, conique ou toute autre forme guidée dans un logement prévu dans le bras support 14 et autorisant la rotation de la vis sans fin 3 par rapport au boîtier 5. Dans une forme de réalisation non représentée, un moyen de rappel tel que par exemple un ressort peut être disposé entre le premier pignon conique 4 et les moyens de guidage pour ramener le premier pignon conique 4 dans sa position repos quand le moteur électrique 2 n'est plus alimenté. Ce ressort a par exemple un diamètre de spires supérieur au diamètre extérieur de la vis sans fin 3 pour être monté coaxialement à la vis sans fin 3. Pour le bon fonctionnement du dispositif de démarrage 1, le boîtier 5 est fermé de manière étanche comme illustré sur la figure 3 et comporte un bain d'huile de lubrification. Ce bain d'huile est indispensable pour les moteurs fonctionnant à haut régime tel que ceux des kartings tournant à des vitesses voisines de 20 000 tours par minute. L'étanchéité du boîtier 5 est par exemple assurée par des joints à lèvres 15, 15', représentés à la figure 4, disposés entre l'arbre de transmission 7 et le boîtier 5. Le dispositif de démarrage 1 peut également comporter une soupape de décompression (non représentée) actionnable. Cette soupape de décompression est montée sur la culasse du moteur du véhicule et permet, lorsqu'elle est actionnée, d'équilibrer la pression interne au moteur avec la pression externe, facilitant ainsi la rotation de l'arbre moteur du véhicule et le démarrage du moteur du véhicule par l'intermédiaire du dispositif de démarrage 1. Afin de combiner l'action de la soupape avec celle du dispositif de démarrage 1, la soupape peut être reliée aux mêmes moyens de commande que ce dernier. Elle peut également être reliée à un bouton de commande manuelle indépendant du dispositif de démarrage 1. Le dispositif de démarrage 1 de la figure 1B est symétrique à celui de la figure 1A par rapport à un plan sensiblement vertical passant par l'axe A. Ils sont équivalents en terme de fonctionnement. Dans chaque configuration, l'arbre moteur du véhicule peut être couplé à l'une ou l'autre extrémité de l'arbre de transmission 7 selon le sens de rotation du moteur du véhicule et/ou selon l'encombrement disponible. Selon la configuration utilisée, le dispositif de démarrage 1 pourra être monté à l'avant ou à l'arrière du véhicule. Pour démarrer le moteur du véhicule, le pilote actionne les moyens de commande du moteur électrique 2 combinés ou non à la soupape de décompression, par exemple par une brève impulsion sur le bouton poussoir. Cette impulsion actionne simultanément la soupape et le dispositif de démarrage 1. L'action sur la soupape a pour effet d'équilibrer la pression interne au moteur avec la pression externe. Le moteur du véhicule n'est alors plus sous pression et oppose moins de résistance au démarrage. L'action sur le moteur électrique 2 a pour effet de l'alimenter électriquement et de provoquer la rotation de la vis sans fin 3, provoquant ainsi de manière combinée la rotation et la translation du premier pignon conique 4 vers le second pignon 12. Lors de cette translation, le premier pignon conique 4 est guidé par la vis sans fin 3 dont l'extrémité libre est guidée par le pallier à rotule 13 et le bras support 14 vers sa position travail dans laquelle il engrène avec le second pignon conique 12. Simultanément, le premier pignon conique 4 comprime les moyens de rappel. Le second pignon conique 12 entraîne alors en rotation l'arbre de transmission 7 par l'intermédiaire de la roue libre 11 qui entraîne en rotation l'arbre moteur du véhicule provoquant ainsi le démarrage du moteur du véhicule. A la fin de l'impulsion sur le bouton poussoir, une temporisation permet de prolonger la rotation du moteur électrique 2. Quand le moteur électrique 2 n'est plus alimenté, le ressort repousse le premier pignon conique 4 vers sa position repos de sorte qu'il n'engrène plus avec le second pignon conique 12. Si le moteur du véhicule n'a pas été démarré avec succès l'opération peut être répétée. Si le moteur du véhicule a démarré, son arbre moteur tourne sans l'aide du dispositif de démarrage 1, entraînant également en rotation l'arbre de transmission 7. Grâce à la roue libre 11, la rotation de l'arbre de transmission 7 ne provoque par la rotation du second pignon conique 12. Ainsi, que le premier pignon conique 4 soit en position travail ou en position repos, la rotation de l'arbre moteur du véhicule n'a pas d'effet ni sur les premier et second pignons coniques 4,12, ni sur le moteur électrique 2. Cette construction particulière limite par conséquent l'inertie de l'arbre de transmission 7 et les pertes de puissance engendrées par le second pignon conique 12. Dans une variante de réalisation non représentée, l'arbre de transmission 7 peut être lié à l'arbre moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage débrayable évitant, lorsque le moteur du véhicule a démarré, que l'arbre de transmission 7 ne soit entraîner en rotation. Le dispositif de démarrage 1 de l'invention permet également l'utilisation d'un dispositif de démarrage externe habituellement utilisé au départ d'une course. A cet effet, l'extrémité libre de l'arbre de transmission 7 peut être couplée en rotation à ce dispositif de démarrage externe par l'intermédiaire de moyens de raccordement, par exemple des formes complémentaires. Cette description met bien en évidence que ce dispositif de démarrage 1 simple à fabriquer, peu coûteux, et facile à implanter dans un véhicule tel qu'un véhicule permet de répondre aux buts fixés et notamment de démarrer de manière fiable le moteur tant au stand technique que lorsque le véhicule est sur la piste. Ce dispositif de démarrage 1 améliore par conséquent de façon très importante la sécurité des pilotes en leur permettant de redémarrer au plus vite lorsque leur véhicule est à l'arrêt sur la piste pour la dégager, éviter tout accident avec d'autres véhicules encore en course et pouvoir continuer la course en limitant le temps d'immobilisation du véhicule. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées. Revendications 1. Dispositif de démarrage (1) pour moteur à combustion notamment pour karting, comportant au moins un moteur électrique (2) actionnable par l'intermédiaire de moyens de commande, ce moteur électrique (2) entraînant en rotation un lanceur comportant une vis sans fin (3) d'axe A et un premier pignon conique (4) coaxial entraîné par ladite vis sans fin (3) en rotation et en translation alternative entre une position repos et une position travail dans laquelle il entraîne en rotation l'arbre moteur du véhicule, caractérisé en ce qu'il est destiné à être monté à demeure, à coté dudit moteur du véhicule, en ce qu'il comporte un arbre de transmission (7) d'axe B sécant audit axe A, ledit arbre de transmission (7) étant destiné à être couplé en rotation à l'arbre moteur dudit véhicule par un accouplement (10) et portant au moins un second pignon conique (12) agencé pour être engrené par ledit premier pignon conique (4) pendant au moins la phase de démarrage, en ce qu'au moins ledit arbre de transmission (7) et lesdits premier et second pignon conique (4,12) sont logés dans un boîtier (5) pourvu de paliers pour guider ledit arbre de transmission (7) dont au moins une extrémité traverse ledit boîtier (5). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second pignon conique (12) est monté sur ledit arbre de transmission (7) par l'intermédiaire d'au moins une roue libre (11). 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit palier comporte au moins un roulement (9,9') et un joint d'étanchéité (15,15'). 4. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit accouplement (10) est permanent et comporte des formes complémentaires. 5. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit accouplement (10) est démontable et réalisé par collage ou par soudure. 6. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième extrémité dudit arbre de transmission (7) traverse ledit boîtier (5) et comporte des moyens de raccordement destinés à la recevoir un dispositif de démarrage externe. 7. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de guidage en rotation de l'extrémité de ladite vis sans fin (3) agencés pour garantir le positionnement relatif et l'engrènement dudit premier pignon conique (4) d'axe A et dudit second pignon conique (12) d'axe B. 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comportent un palier à rotule (13) porté par un bras support (14) lié audit boîtier (5). 9. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de rappel disposé entre ledit premier pignon conique (4) et lesdits moyens de guidage et agencé pour ramener ledit premier pignon conique (4) dans sa position repos quand le moteur électrique (2) n'est plus alimenté. 10. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits axes A et B sont sensiblement perpendiculaires. 11. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier (5) est étanche et comporte un bain d'huile de lubrification. 12. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une soupape de décompression actionnable, destinée à être montée sur la culasse du moteur du véhicule et agencée pour coopérer avec ledit moteur électrique (2) pour que, lorsqu'il est actionné, elle réduise la pression dans le moteur du véhicule et facilite ainsi l'entraînement de l'arbre moteur du véhicule. 13. Dispositif (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite soupape est reliée à un bouton de commande manuelle.