Brevet FR2978992A1 — publié le 20130215

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un démarreur de moteur thermique comportant un moteur électrique entraînant l'arbre d'entraînement portant le pignon de démarreur mobile sur l'arbre d'en- traînement, et l'arbre du démarreur tient, par une liaison par la forme, une rondelle de fixation. Etat de la technique Le document DE 43 02 854 C 1 décrit un démarreur de moteur thermique (moteur à combustion interne) comportant un mo- io teur d'entraînement électrique dont l'arbre moteur entraîne par l'intermédiaire d'une transmission, un arbre moteur portant un pignon de démarreur. Le pignon de démarreur est déplacé par un relais d'engrènement entre une position axiale en retrait et une position axiale avancée pour laquelle le pignon de démarreur est en prise avec la couronne 15 dentée du moteur thermique. Lorsque le moteur électrique d'entraînement est activé, le pignon de démarreur tourne et entraîne la couronne dentée du moteur thermique. Dès que le moteur thermique est démarré, la couronne dentée peut dépasser le pignon d'entraînement à mesure que la vitesse 20 de rotation du moteur augmente jusqu'à produire l'éjection du pignon denté hors de la couronne dentée. Ce mouvement de rappel axial peut appliquer à l'arbre d'entraînement une impulsion axiale en direction de la transmission planétaire. Pour éviter que l'arbre d'entraînement ne glisse axialement, il s'appuie par une rondelle de fixation tenue par une 25 liaison par la forme contre le boîtier de la transmission planétaire. But de l'invention La présente invention a pour but de développer avec des moyens constructifs simples, un démarreur de moteur thermique pour que son arbre ou un composant soit fixé axialement sur l'arbre. 30 Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un démarreur du type défini ci-dessus : démarreur caractérisé en ce que la rondelle de fixation est de forme annulaire et elle est mobile entre une 35 forme géométrique de première section et une seconde forme géomé- 2 trique de section, et le déplacement entre la première et la seconde forme géométrique de section modifie le diamètre intérieur de la rondelle de fixation. Le démarreur selon l'invention permet de démarrer le mo- teur thermique par l'engrènement du pignon de démarreur entraîné par le moteur électrique dans la couronne dentée du moteur thermique pour l'entraîner. Le pignon de démarreur coulisse axialement sur l'arbre d'entraînement qui l'entraîne en rotation. L'arbre d'entraînement est couplé cinématiquement par une transmission (ou transmission inter- io médiaire), par exemple une transmission planétaire, à l'arbre de moteur électrique d'entraînement. Le démarreur comporte également un relais d'engrènement qui déplace axialement le pignon de démarreur entre une position en retrait, non en prise, et une position avancée, engrenée, dans laquelle le pignon de démarreur est engrené dans la couronne 15 dentée du moteur à combustion interne. Le relais d'engrènement est de préférence réalisé comme actionneur électromagnétique et comporte un induit linéaire mobile axialement, couplé cinématiquement au pignon de démarreur en coulissant pour déplacer le pignon de démarreur entre sa position de repos et sa position actionnée. 20 L'arbre du démarreur porte une rondelle de fixation par une liaison par la forme ayant pour fonction de fixer l'arbre du démarreur axialement au moins dans la direction de coulissement contre le boîtier. Mais il est également possible par l'intermédiaire de la rondelle de fixation portée par l'arbre, de soutenir un autre composant porté par 25 l'arbre, notamment le pignon de démarreur ou de limiter son mouve- ment. Dans les deux cas, la rondelle de fixation sert de butée. La rondelle de fixation a une forme annulaire fermée et pour son montage on la glisse sur l'arbre jusqu'à ce qu'elle atteigne un élément de liaison par la forme sur la surface enveloppe de l'arbre. Cet 30 élément de liaison par la forme est avantageusement une rainure annu- laire périphérique dans laquelle arrive la surface enveloppe de l'arbre. Pour qu'au montage la rondelle de fixation pénètre par une liaison par la forme dans la rainure annulaire de la surface enveloppe de l'arbre, et que le montage avec l'emmanchement axial de la 35 rondelle de fixation puisse se faire simplement, la rondelle de fixation a 3 une première forme géométrique de section à laquelle est associé un premier diamètre intérieur et une seconde forme géométrique de section à laquelle est associé un second diamètre intérieur différent du premier. Pour le montage, la géométrie de la rondelle de fixation présente en coupe, un plus grand diamètre intérieur, ce qui permet l'emmanche- ment sans difficulté de la rondelle de fixation sur l'arbre. Pour sa venue en prise par une liaison par la forme dans la rainure annulaire de l'arbre, après que la rondelle de fixation soit arrivée dans sa position axiale définitive sur l'arbre, on la fait passer de io cette première forme géométrique de section dans sa seconde forme géométrique de section à diamètre intérieur réduit pour que la cavité centrale du segment de paroi délimitant la rondelle de fixation, vienne en prise par une liaison par la forme avec la rainure annulaire réalisée dans l'arbre. De manière avantageuse, le diamètre intérieur de la ron- ds delle de fixation est adapté au diamètre extérieur de l'arbre pour que dans la première forme géométrique de section, le diamètre intérieur soit supérieur au diamètre de l'arbre et que dans la seconde forme géométrique de section, le diamètre intérieur soit inférieur à celui de l'arbre. 20 Ce mode de réalisation a l'avantage que la fixation axiale par une liaison par la forme de la rondelle de fixation sur l'arbre, se fait avec des moyens simples. Il s'agit d'une réalisation facile à installer qui en outre a un encombrement relativement réduit. Vis-à-vis des réalisations selon l'état de la technique qui habituellement utilisent pour la 25 fixation axiale non seulement une rondelle de fixation mais également une rondelle d'attaque, on arrive ainsi à une simplification significative. En principe, dans la réalisation selon l'invention, il suffit d'une seule pièce sous la forme d'une rondelle de fixation pour assurer la fixation axiale ; on évite des rondelles d'attaque supplémentaires. 30 Selon un développement avantageux, la rondelle de fixation présente pour sa première forme géométrique de section, une forme bombée et dans la seconde forme géométrique de section, une forme au moins sensiblement plane. La forme bombée est associée avantageuse-ment à la position de repos, alors qu'à l'état installé, la rondelle de fixa- 35 tion a une forme plane, c'est-à-dire plate pratiquement sans forme 4 bombée. Mais en principe on peut également envisager des réalisations dans lesquelles la rondelle de fixation a également une géométrie de section non plane lorsqu'elle est à l'état installé. Il faut néanmoins que la forme donnée au passage entre la première forme géométrique de sec- tion et la seconde, fasse venir une partie de la rondelle de fixation en prise par une liaison par la forme avec l'arbre. Dans le cas d'une géométrie de section plane à l'état installé, la rondelle de fixation de l'arbre présente un encombrement de montage minimum. En outre, on évite un contact ponctuel ou linéaire io entre la rondelle de fixation et la pièce contre laquelle la rondelle de fixation s'appuie. La rotation relative entre la rondelle de fixation et la pièce appliquée contre celle-ci, évite une usure trop importante grâce à l'appui plat. De façon avantageuse, la rondelle de fixation est fabri- 15 quée en une matière relativement dure, par exemple en acier à ressort et/ou comporte un revêtement, notamment pour réduire les forces de frottement en cas de contact sur le côté frontal. Il est également possible de réaliser la rondelle de fixation en une matière relativement molle, ce qui favorise la transformation au passage de la rondelle de 20 fixation de sa première à sa seconde forme géométrique de section. En principe, on peut envisager différentes possibilités pour déplacer la rondelle de fixation entre les géométries de section. On peut d'une part et comme indiqué ci-dessus, déformer la rondelle de fixation en ce que par exemple en position de repos, la rondelle a une 25 forme bombée que l'on transforme en une géométrie de section plane par déformation. La déformation se traduit par une réduction du dia-mètre intérieur, ce qui produit la prise avec une liaison par la forme entre la rondelle de fixation et l'arbre. Selon un autre développement, on réalise le changement 30 de forme en ce que la rondelle de fixation subit une variation de tension à son passage entre la première et la seconde forme géométrique de section. La rondelle de fixation peut par exemple être mise sous tension mécanique en position de repos et cet état de tension peut être une position stable ou une position instable et dans ce dernier cas, il faut 35 maintenir la géométrie de la section de départ de la rondelle de fixation. Une fois arrivé en position axiale de montage sur l'arbre, on déplace la rondelle de fixation pour que l'état de tension varie, par exemple par la détente de la rondelle de fixation. On peut également envisager des formes de réalisation de la rondelle de fixation comme rondelle à déclic. 5 La seconde forme géométrique de section que prend la rondelle de fixation en position de montage, correspond de préférence à une position stable. En principe, on peut envisager différentes réalisations de l'arbre dans le démarreur et de la rondelle de fixation tenue par une io liaison par la forme sur l'arbre. Ainsi, il est notamment possible que l'arbre qui reçoit la rondelle de fixation, soit l'arbre d'entraînement du démarreur portant également comme support le pignon de démarreur. Mais on peut également envisager une réalisation dans laquelle l'arbre d'induit ou arbre moteur du moteur d'entraînement électrique, est muni 15 d'une rondelle de fixation correspondante. En outre, il est possible que l'arbre soit constitué par l'induit linéaire du relais d'engrènement du démarreur qui peut également comporter en plus une rondelle de fixation correspondante. Dessins 20 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation de l'invention représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre un démarreur de moteur thermique comportant un moteur électrique d'entraînement avec un pignon de démarreur 25 monté sur le pignon d'entraînement et un relais d'engrènement pour déplacer axialement le pignon de démarreur, la figure 2 montre en perspective l'arbre d'entraînement qui s'appuie par une rondelle de fixation, axialement, contre le boîtier de transmission, 30 la figure 3 montre la rondelle de fixation avec une forme géométrique de section, bombée, en position de repos, la figure 4 est une coupe de l'arbre d'induit et du disque placé sur celui-ci. Par convention, on utilisera les mêmes références dans 35 les différents dessins pour désigner les mêmes éléments. 6 Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un démarreur 1 de moteur à combustion interne (moteur thermique) ayant un pignon de démarreur 2 qui, pour démarrer le moteur thermique 4, vient en prise avec une couronne dentée 3 du moteur thermique. Le pignon de démarreur 2 est coulissant axialement comme cela est indiqué par une double flèche sur l'arbre d'entraînement 5 auquel le pignon de démarreur 2 est couplé solidaire-ment en rotation. Le pignon de démarreur 2 est déplacé entre une position rétractée, hors service et une position avancée, en prise avec la io couronne dentée 3 du moteur thermique 4 par l'intermédiaire d'un relais d'engagement 6 en forme de relais électromagnétique ; le relais comporte un enroulement 7 et un induit linéaire 8 qui, lorsque l'enroulement 7 du relais est alimenté, est tiré dans le relais dans la direction axiale. L'induit linéaire 8 est couplé cinématiquement par un levier 15 d'engrènement 9 au pignon de démarreur 2 pour que le mouvement axial de l'induit 8 entre sa position de repos et sa position avancée produise le mouvement axial correspondant du pignon de démarreur 2 entre sa position dégagée et sa position engrenée. Le mouvement d'entraînement en rotation de l'arbre d'en- 20 traînement 5 ou du pignon de démarreur 2 est fourni par un moteur électrique de démarreur 11 relié par une transmission sous forme de transmission planétaire 12 à l'arbre 5. Lorsque le moteur électrique de démarreur 11 est activé, son arbre d'entraînement 5 et ainsi le pignon de démarreur 2 sont mis en rotation. 25 Un appareil de régulation de commande 10 est associé au démarreur 1 pour commander le fonctionnement du relais d'engrènement 6 et du moteur de démarreur 11. Lors du mouvement d'actionnement axial de l'induit 8, le relais 6 étant activé, lorsqu'on atteint la position d'actionnement, le 30 couplage cinématique de l'organe de commutation branche le courant électrique alimentant le moteur de démarreur 11 par le mouvement d'actionnement de l'induit 8 de sorte que le moteur de démarreur 11 tourne et entraîne en rotation l'arbre 5 et le pignon de démarreur 2. Selon la figure 2 prise en combinaison avec les figures 3 35 et 4, l'arbre d'entraînement 5 porte une rondelle de fixation 13 par une 7 liaison par la forme ; la rondelle est située entre la denture inclinée de l'arbre d'entraînement 5 et le boîtier 14 de la transmission en s'appuyant axialement contre le boîtier 14. La rondelle de fixation 13 bloque l'arbre d'entraînement 5 dans la direction axiale dans le boîtier 14 de la transmission. Par exemple, lorsque le pignon de démarreur est éjecté de sa position d'engrènement avec la couronne dentée du moteur thermique, l'arbre d'entraînement 5 subit une impulsion axiale en direction de la transmission ; l'appui de la rondelle de fixation 13 reliée solidairement par la forme à l'arbre d'entraînement 5, évite que l'arbre d'en- io traînement se déplace dans la direction axiale vers le boîtier de transmission et ainsi vers le moteur d'entraînement. Selon la figure 4, la surface enveloppe de l'arbre d'entraînement 5 comporte une rainure annulaire 15 dans laquelle la rondelle de fixation 13 est engagée par une liaison par la forme lorsqu'elle est en 15 position montée. La rondelle de fixation 13 est un anneau fermé comme cela apparaît notamment à la figure 3 et en position de repos, c'est-à-dire avant son installation, elle a une section de forme géométrique bombée. A l'état installé (figures 2, 4) la rondelle de fixation 13 a en revanche une section de forme plane. La section de forme (ou de géomé- 20 trie) plane s'obtient en ce que l'on glisse tout d'abord la rondelle de fixation 13 au montage sur l'arbre d'entraînement 5 jusqu'à ce que dans la position axiale de montage elle arrive au niveau de la rainure annulaire périphérique 15. Ensuite, la rondelle de fixation 13 se déforme pour se mettre dans une position correspondant à une forme géomé- 25 trique de section plane selon la figure 4 ; dans cette position, au moins la face frontale de la rondelle de fixation 13 est appliquée à plat contre la face frontale correspondante du boîtier. De façon avantageuse, les deux faces frontales de la rondelle de fixation 13 sont planes ou aplaties lorsque la rondelle est en position installée. 30 Le passage de la rondelle de fixation 13 de sa position de repos selon la figure 3 dans laquelle la rondelle de fixation 13 a une première forme géométrique de section bombée jusque dans la position installée selon les figures 2 et 4 dans lesquelles la rondelle de fixation 13 a une seconde forme géométrique de section plane, se traduit par 35 une réduction du diamètre intérieur de la rondelle de fixation. Il en ré- suite que le segment de paroi délimitant la cavité centrale de la rondelle de fixation, se déplace radialement vers l'intérieur et le diamètre intérieur libre diminue lorsque la rondelle de fixation 13 est logée par une liaison par la forme dans la rainure annulaire 15 réalisée dans la sur- face enveloppe de l'arbre d'entraînement 5. NOMENCLATURE 1 démarreur 2 pignon de démarreur 3 couronne dentée du moteur thermique 4 moteur thermique 5 arbre d'entraînement 6 relais d'engrènement 7 enroulement du relais 8 induit linéaire 10 appareil de régulation ou de commande 11 moteur de démarreur 12 transmission planétaire 13 rondelle de fixation 14 boîtier 15 rainure annulaire de l'arbre d'entraînement 520 REVENDICATIONS1°) Démarreur de moteur thermique comportant un moteur électrique entraînant l'arbre d'entraînement (5) portant le pignon de démarreur (2) mobile sur l'arbre d'entraînement (5), - l'arbre (5) du démarreur (1) tient, par une liaison par la forme, une rondelle de fixation (13), démarreur caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) est de forme annulaire et elle est mobile entre une première forme géométrique et une seconde forme géométrique de io section, et le déplacement entre la première et la seconde forme géométrique de section modifie le diamètre intérieur de la rondelle de fixation (13). 2°) Démarreur selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) a une forme bombée lorsqu'elle est dans sa première forme géométrique de section. 3°) Démarreur selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) présente une forme au moins sensiblement plane pour la seconde forme géométrique de section. 4°) Démarreur selon les revendications 2 et 3, 25 caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) est bombée lorsqu'elle est en position de repos alors qu'elle est plane en position installée. 5°) Démarreur selon les revendications 1 ou 2, 30 caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) est réglable par déformation entre la première et la seconde forme géométrique de section. 6°) Démarreur selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce qu' 1511 au passage entre la première et la seconde forme géométrique de la section, la rondelle de fixation (13) subit une variation de tension. 7°) Démarreur selon la revendication 6, 5 caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) est une rondelle à déclic. 8°) Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 la rondelle de fixation (13) est en tôle à ressort. 9°) Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de fixation (13) est munie d'un revêtement. 10°) Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (5) recevant la rondelle de fixation (13) est l'arbre d'entraînement. 20 11°) Démarreur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement est soutenu contre le boîtier (14), axialement, par la rondelle de fixation (13). 25 12°) Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre recevant la rondelle de fixation (13) est l'arbre d'induit du moteur. 30 13°) Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre recevant la rondelle de fixation (13) est l'arbre d'induit (8) d'un relais d'entraînement de démarreur (1) qui déplace le pignon de démarreur (2) sur l'arbre d'entraînement (5). 35