Brevet FR2843176A1 — publié le 20040206

La présente invention concerne un démarreur pour moteur de véhicule automobile, et plus particulièrement un démarreur du type comportant un pignon coopérant avec un levier actionné par un contacteur par l'intermédiaire d'un tirant. Les démarreurs conventionnels disponibles dans le commerce comportent généralement un pignon lanceur mobile sur l'arbre moteur du démarreur, et pouvant se déplacer axialement sous l'action d'un levier articulé autour d'un axe perpendiculaire à l'arbre moteur. le levier est lui-même actionné par un contacteur par l'intermédiaire d'un tirant ou d'une tige traversant un solénode. Lorsque le contact est mis par l'utilisateur sur la position "démarrage", le courant électrique dans le solénode provoque le déplacement du tirant et le basculement du levier ou fourchette, qui provoque le déplacement axial du lanceur, depuis une position reculée de repos jusqu'à une position avancée d'engrènement avec une couronne dentée solidaire de l'arbre du moteur du véhicule, et dans cette position, le moteur du démarreur entraîne l'ensemble. Dès que le moteur du véhicule est lancé, la vitesse de rotation de la couronne moteur devient très rapidement bien supérieure à celle du démarreur et il est donc impératif que le lanceur revienne en position de repos pour éviter que le démarreur ne soit endommagé. La même difficulté peut survenir lorsque l'utilisateur actionne de manière intempestive la clé de contact du démarreur alors que le moteur du véhicule est déjà en fonctionnement. En effet, dans une telle situation, si le pignon lanceur ne peut pas être désaccouplé, la vitesse de la couronne du moteur du véhicule est telle qu'elle peut entraîner une destruction de l'engrenage du moteur électrique du démarreur, ce qui rend nécessaire une réparation ou un remplacement avant toute utilisation ultérieure du démarreur. Divers dispositifs ont été conçus pour répondre à cette question et par exemple en plaçant une roue libre entre le pignon et l'arbre du moteur électrique de telle sorte que le pignon n'entraîne pas l'arbre du démarreur lorsque le moteur est lancé et qu'il tourne plus vite que le démarreur. Le brevet FR 2 681 382 décrit un démarreur comportant un pignon lanceur, une douille d'entraînement et une douille mobile sur un arbre moteur, ainsi que des masselottes logées dans des logements radiaux du pignon lanceur et se déplaçant sous la force centrifuge pour provoquer la séparation avec la douille mobile. Un autre type de lanceur perfectionné pour démarreur est décrit dans le brevet FR 2 759 119, selon lequel le lanceur comporte une douille arrière qui entraîne en rotation, par une roue libre, une douille avant libre en rotation et en coulissement, la liaison entre le pignon et la douille avant se faisant par des cannelures hélicodales. Le brevet EP 924 425 décrit un démarreur o le pignon lanceur est lié en rotation à une douille d'entraînement par un dispositif comportant deux surfaces de frottement complémentaires. Par ailleurs, malgré les dispositifs de sécurité connus, des dégradations peuvent survenir et il est souvent nécessaire de remplacer l'ensemble ou l'essentiel du démarreur. Ainsi par exemple, la fourchette de commande du lanceur peut se trouver bloquée dans une position inadéquate provoquant la centrifugation du moteur électrique du démarreur. Il est donc souhaitable de pouvoir disposer d'un démarreur comportant une double sécurité au niveau du lanceur et du levier ou de la fourchette qui le commande. Il est également souhaitable de pouvoir disposer d'un démarreur dont le lanceur peut être démonté et changé aisément afin de faciliter les réparations et de les limiter aux pièces essentielles. La présente invention a pour objet un démarreur pour moteur de véhicule comprenant un lanceur offrant une bonne sécurité de fonctionnement, en particulier dans des conditions d'actionnement intempestif. L'invention a aussi pour objet un démarreur pour moteur de véhicule comprenant un lanceur facilement interchangeable, facilitant l'entretien et le remplacement des démarreurs de divers types de véhicules. L'invention a encore pour objet un démarreur pour moteur de véhicule comprenant un lanceur coopérant avec un levier actionné par un contacteur par l'intermédiaire d'un tirant perfectionné, et procurant une sécurité de fonctionnement améliorée. Le démarreur pour moteur de véhicule automobile suivant la présente invention est du type comportant un pignon lanceur ic mobile axialement sur un arbre moteur du démarreur, entraîné par une douille d'entraînement et coopérant avec un levier actionné par un contacteur par l'intermédiaire d'un tirant, et il se distingue en ce que le pignon lanceur est monté sur un manchon lanceur solidaire de la douille d'entraînement de telle sorte que le pignon lanceur se désolidarise du manchon sous un couple correspondant à un régime de rotation déterminé. Conformément à une forme préférentielle de réalisation, le manchon lanceur porte un bossage sur sa face avant en contact avec la partie interne du pignon lanceur et présente des cannelures hélicodales épaisses de vissage dans le pignon lanceur, de telle sorte que la rotation du pignon lanceur provoque le dévissage à partir d'une vitesse de rotation déterminée. Suivant une variante de réalisation, le manchon lanceur porte une rondelle de tarage provoquant la séparation du manchon lanceur et du pignon lanceur à partir d'une vitesse de rotation déterminée. Cette rondelle de tarage est de préférence placée sur la face avant du manchon qui vient se plaquer contre le fond de la partie interne du pignon lanceur. Suivant une caractéristique additionnelle du dispositif conforme à la présente invention, l'arbre du moteur électrique du démarreur porte une denture hélicodale coopérant avec le manchon lanceur. Ce dispositif de sécurité évite que le moteur du démarreur ne soit endommagé par un sur-régime accidentel. En effet, la vitesse de rotation de l'arbre moteur du démarreur est généralement de l'ordre de 1.500 trs/min, ce qui correspond à une vitesse de rotation du moteur du véhicule d'environ 300 trs/min. Quand ce dernier est lancé, sa vitesse de rotation à bas régime est souvent comprise entre 600 et 1.000 trs/min, selon le comportement de l'utilisateur et le réglage du moteur. Si le pignon lanceur du démarreur reste acciden10 tellement engrené, sa vitesse de rotation peut alors se trouver brutalement portée à une valeur élevée, qui peut être de l'ordre de 10.000 trs/min, voire bien davantage, ce qui est très dommageable au moteur du démarreur qui se centrifuge en quelques secondes, entraînant des dommages souvent irrépara15 bles dans des conditions économiquement acceptables. Suivant une caractéristique complémentaire conforme à la présente invention, le lanceur est couplé par l'intermédiaire du levier basculant et du tirant, à un dispositif formant un fusible coupe-circuit mécanique, et complétant la sécurité de fonctionnement du démarreur. Ce dispositif fusible coupe-circuit est constitué par un ressort de rappel taré susceptible de retenir le tirant dans le solénode jusqu'à un seuil prédéterminé de force de traction exercée par le levier basculant, d'une part, et par le contact électrique réalisé par la tige prolongeant le tirant jusqu'au contact mobile, d'autre part. Les caractéristiques et avantages du démarreur suivant la présente invention apparaîtront plus en détail dans la description qui suit, relative à une forme préférentielle de réalisation, en référence aux dessins annexés qui représentent: Figure 1: une vue schématique partielle d'un démarreur suivant l'invention, comportant un lanceur relié au contacteur par l'intermédiaire du levier basculant. Figure 2: une vue détaillée en coupe axiale du lanceur de la Figure 1. Figure 3a à 3c: une vue en coupe schématique montrant des positions occupées par le levier et le contacteur. Comme le montre schématiquement la Figure 1, le démarreur comprend un moteur (non représenté) de type usuel dont l'arbre (1) est monté rotatif dans un carter de protection conformément à une forme usuelle de réalisation. Suivant une technique classique, l'arbre (1) porte une douille d'entraî10 nement (2) placée en arrière suivant l'axe et un pignon lanceur (3) situé en avant. Le pignon lanceur (3) est fixé sur un manchon lanceur cylindrique (4) monté sur l'arbre (1) en avant de la douille d'entraînement (2). La fixation du pignon lanceur (3) sur la manchon lanceur (4) est conçue de manière à se défaire sous un couple déterminé, correspondant à une vitesse de rotation d'environ 1.200 à 1. 500 trs/min. Ceci peut être obtenu par un simple bossage sur la face avant du manchon (4) en contact avec la partie interne du pignon lanceur (3), en combinaison avec des cannelures immportantes sur le pas de vis du manchon (4), comme le montre plus en détail la Figure 2 décrite ci-après. La douille d'entraînement (2) est solidaire de l'arbre moteur (1) du démarreur par l'intermédiaire de la roue libre (5), décrite plus explicitement sur la Figure 2, et sa liaison avec l'arbre peut être assurée, par exemple, par une denture hélicodale (6) formée sur l'arbre (1) en amont de la douille (2) c'est-à-dire du côté du moteur électrique du démarreur. La roue libre (5) est du type roue libre à galets et elle est associée à la douille d'entraînement (2), et permet à celle-ci d'entraîner en rotation le manchon lanceur (4), et le pignon lanceur (3), dans le sens moteur de l'arbre (1), tandis que, dans l'autre sens, la roue libre a pour effet de débrayer l'entraînement du manchon (4) par rapport à l'arbre (1). De manière usuelle, l'ensemble constitué par la douille d'entraînement(2), le manchon (4) et le pignon lanceur (3) peut coulisser axialement grâce à la denture hélicodale (6) pour que le pignon lanceur (3) puisse venir en position d'engrènement dans la couronne (7) solidaire du moteur du véhicule lors de l'actionnement du démarreur pour lancer le moteur en rotation. Ce coulissement est commandé par la fourchette (8) montée basculante autour d'un axe horizontal (9) perpendiculaire à l'axe de l'arbre moteur. L'une des extrémités de la fourchette (8) est reliée à l'arbre (1) par une bague (10) tandis que l'autre extrémité est articulée à un tirant (11) qui pénètre dans l'axe du noyau du solénode (12). Un contacteur (13) est placé en arrière du solénode (12) et permet d'activer le démarreur. Sur la Figure 1, le démarreur est représenté schématiquement en position de fonctionnement, les contacts étant fermés, le tirant (11) ramenant l'extrémité de la fourchette (9) vers l'arrière sous l'action du solénode (12), de telle sorte que le pignon lanceur (3) est avancé pour venir s'engrener avec la couronne (7) du moteur du véhicule. En position de repos (non représentée sur le Figure 1) le tirant (11) est libéré vers l'avant et la fourchette (9) bascule de telle sorte que la bague (10) ramène la douille (2), le manchon (5) et le pignon (4) vers l'arrière, dégageant celui-ci de la couronne (7) du moteur du véhicule. La Figure 2 montre les détails de réalisation du lanceur comprenant la douille d'entraînement (2) montée coulissante sur l'arbre moteur (1) du démarreur grâce à la denture hélicodale (6), ainsi que le pignon lanceur (3) vissé sur le manchon lanceur (4). Entre ce dernier et la douille d'entraînement (2) est placée la roue libre (5) à galets. La roue libre est montée de telle sorte que la douille d'entraînement (2) entraîne le manchon lanceur (4) lorsque le démarreur est actionné par le contacteur (13) et qu'elle soit libre dans l'autre sens, c'est-à-dire qu'une fois le moteur du véhicule lancé, sa rotation étant plus rapide que celle de l'arbre du démarreur, il ne puisse pas entraîner celui-ci à -7 une vitesse excessive qui endommagerait le moteur du démarreur. L'assemblage de la douille d'entraînement (2) au manchon lanceur (4) et à la roue libre (5) est complété par le ressort d'embrayage (14). Un ressort de compression (15) est monté entre l'épaulement de la douille d'entraînement (2) et une cuvette (16) qui prend appui contre la rondelle d'arrêt (17) contre laquelle l'extrémité de la fourchette (8) vient prendre appui. En cas de dysfonctionnement du démarreur, si le pignon lanceur (3) reste malencontreusement en position d'engrènement avec la couronne (7) du moteur du véhicule, la vitesse de rotation étant supérieure à une valeur limite prédéterminée, il en résulte un dévissage du pignon lanceur (3) sur son manchon (4), qui a pour effet de repousser l'ensemble du lanceur vers l'arrière, le pignon étant en appui contre la butée de lanceur solidaire de l'arbre (1) grâce à un jonc. Ce mouvement provoque le désaccouplement du lanceur et le basculement de la fourchette (8) de telle sorte que son extrémité haute exerce une traction sur le tirant (11) , provoquant alors la déconnexion du contact mobile du solénode (12) comme indiqué plus loin. Le mode de fonctionnement du dispositif complémentaire de sécurité du démarreur de l'invention est explicité sur les Figures 3a à 3c. La Figure 3a représente le solénode en position de repos lorsque le contacteur (13) est ouvert, le tirant (11) partiellement sorti du solénode (12) et la fourchette (8) repoussée vers l'avant. Dans cette position de la fourchette (8), le lanceur est position reculée vers l'arrière et le pignon lanceur (3) est dégagé de la couronne (7) du moteur. Comme le montre la Figure 3, le tirant (11) se prolonge dans le solénode (12) par la tige (18) solidaire par le ressort fusible (25) du coulisseau (19) qui peut se déplacer dans le solénode (12). L'articulation entre la fourchette (8) et le tirant (11) se fait par une simple pièce (20) en forme d'anneau qui enserre la tête de la fourchette. Celle-ci présente une forme oblongue qui facilite le mouvement angulaire dans l'anneau (20). Le mouvement du tirant (11) et du coulisseau (19) se fait contre le ressort (21). Lorsque le contact est mis sur la position "démarrage", le courant électrique fourni par la batterie alimente la borne attraction du solénode (12), provoquant le déplacement vers l'arrière du coulisseau (19) et du tirant (11), jusqu'à la position représentée sur la Figure 3b o l'extrémité de la tige (18) entre en contact avec la tige (22) du contact mobile qui est alors repoussé contre les plots de contact fixes du solénode (23a, 23b) contre l'action du ressort (24). Le contact se fait donc par le mouvement vers l'arrière de la tige elle-même. Ce mouvement vers l'arrière fait basculer la fourchette (8) sur son axe et repousse alors la douille d'entraînement et le pignon lanceur vers l'avant, jusqu'à venir en appui contre la butée (17) du lanceur, de telle sorte que ce dernier vient s'engrener sur la couronne pour lancer le moteur du véhicule. On voit que le ressort à spires jointives (25) est dans la même position sur les Figures 3a et 3b. Ce ressort (25) est taré pour résister à la traction jusqu'à une valeur prédéterminée. Il est vissé dans la partie avant du noyau du solénode (12) et fixé, par exemple par soudage, sur la partie avant du tirant (11). La Figure 3c représente la position du tirant (11) et du coulisseau (19) lors de la déconnexion de sécurité. Dans cette position, le pignon lanceur qui s'est trouvé accidentellement entraîné par le moteur du véhicule, s'est dévissé de son manchon, ce qui a pour effet de repousser celui-ci vers l'arrière et de faire basculer la fourchette (8) de telle sorte que sa tête exerce une traction vers l'avant sur le tirant (11), contre le ressort (25) qui se détend lorsque le seuil de traction est atteint. Le coulisseau (19) restant maintenu en position dans le solénode tant que le courant électrique d'attraction le traverse, le contact est rompu entre la tige (18) prolongeant le tirant (11) et la tige du contact mobile (22). REVENDICATIONS 1. Démarreur pour moteur de véhicule automobile, du type comportant un pignon lanceur mobile axialement sur un arbre moteur du démarreur, entraîné par une douille d'entraînement et coopérant avec un levier actionné par un contacteur par l'intermédiaire d'un tirant, caractérisé en ce que le pignon lanceur (3) est monté sur un manchon lanceur (4) solidaire de la douille d'entraînement (2) de telle sorte que le pignon lanceur (3) se désolidarise du manchon (4) sous un couple correspondant à un régime de rotation déterminé. 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon lanceur (4) porte un bossage sur sa face avant en contact avec la partie interne du pignon lanceur (3) et présente des cannelures hélicodales épaisses de vissage dans le pignon lanceur (3), de telle sorte que la rotation du pignon lanceur (3) provoque le dévissage à partir d'une vitesse de rotation déterminée. 3. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon lanceur (4) porte une rondelle de tarage provoquant la séparation du manchon lanceur (4) et du pignon lanceur (3) à partir d'une vitesse de rotation déterminée. 4. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lanceur est couplé par l'intermédiaire du levier basculant (8) et du tirant (11), à un dispositif formant coupe-circuit mécanique, et complétant la sécurité de fonctionnement du démarreur. 5. Démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coupecircuit est constitué par un ressort de rappel taré (25) susceptible de retenir le tirant (11) dans le solénode (12) jusqu'à un seuil prédéterminé de force de traction exercée par le levier basculant (8), et par le contact électrique réalisé par la tige (22) prolongeant le tirant (11) jusqu'au contacteur (13).