Brevet FR3005118A1 — publié le 20141031

Domaine _e l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de dé- marreur de moteur thermique comportant un moteur électrique de démarreur ainsi qu'une transmission pour entraîner un arbre d'entraînement couplé dans le sens de la rotation avec un pignon de démarreur, l'arbre d'induit du moteur de démarreur étant logé, côté transmission dans un palier d'arbre d'induit et l'arbre d'entraînement étant logé, côté transmission, dans un palier d'arbre d'entraînement et le palier d'arbre d'induit étant dans un composant de transmission. Etat de la technique Le document DE 10 2009 027 117 Al décrit un dispositif de démarreur de moteur thermique ayant un pignon de démarreur, mobile entre une position rétractée hors service et une position avancée axialement d'engrènement qui, dans cette position en prise, engrène avec la couronne dentée du moteur thermique à démarrer. Le déplace- ment du pignon de démarreur est assuré par un relais de démarreur ; le mouvement d'entraînement du pignon de démarreur est assuré par le moteur électrique de démarreur dont l'arbre d'induit est couplé par un engrenage planétaire et un embrayage à roue libre à l'arbre d'entraînement du pignon de démarreur. L'arbre d'entraînement est monté dans l'organe d'entraînement de l'embrayage à roue libre couplé au porte-satellite de l'engrenage planétaire. Les satellites du porte-satellite roulent sur la denture intérieure de la roue à denture intérieure solidaire du boîtier. Dans de tels dispositifs de démarreur, l'arbre d'induit et l'arbre d'entraînement doivent être installés de manière précise. Il faut également veiller à ce que les composants de transmission ne soient pas salis par exemple par la poussière des balais en carbone du collecteur du servomoteur électrique. But de l'invention La présente invention a pour but de développer avec des moyens constructifs simples, un arbre d'induit et un arbre d'entraînement de dispositif de démarrage qui soient installés de manière précise et dont les composants de transmission du dispositif de démarrage soient protégés contre l'encrassage. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de dé- marreur du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le palier d'arbre d'entraînement est logé dans un composant intermédiaire réalisé sépa- rément, directement adjacent au composant de transmission et contre lequel s'appuie le composant de transmission avec le palier d'arbre d'induit. Le dispositif de démarreur selon l'invention servant à démarrer les moteurs thermiques comporte un pignon de démarreur mobile entre une position hors service, rétractée et une position avan- cée, en prise pour laquelle le pignon de démarreur engrène avec la couronne dentée du moteur thermique. Le mouvement de réglage du pignon de démarreur est assuré de préférence par le relais électromagnétique de démarreur. Le mouvement est de préférence un mouvement axial, parallèle à l'axe longitudinal ou axe de rotation du pignon de dé- marreur; en principe on peut également envisager des mouvements avec une composante radiale par rapport à l'axe longitudinal. A l'état engrené, le pignon de démarreur est entraîné par le moteur électrique du démarreur dont le mouvement de rotation est transmis à l'arbre d'entraînement du pignon de démarreur par une transmission. L'arbre d'induit du moteur de démarreur est logé sur les côtés de la transmission dans un palier d'induit ; l'arbre de transmission qui porte le pignon de démarreur est logé sur les côtés de la transmission dans un palier d'arbre d'entraînement. Le palier d'induit est logé dans un composant de transmission. Dans le dispositif de démarreur selon l'invention, le palier de l'arbre d'entraînement est logé dans un composant de palier intermédiaire réalisé séparément, et qui est directement adjacent au composant de transmission muni du palier d'arbre d'induit. Le composant de transmission s'appuie contre le composant de palier intermédiaire. Cette réalisation a l'avantage d'un montage précis et sans jeu de l'arbre d'induit dans le composant de transmission pour le montage de l'arbre d'entraînement dans le pignon de démarreur. Les paliers sont dans des composants distincts de sorte que l'arbre d'induit est dé- couplé des chocs de l'arbre d'entraînement ce qui augmente la durée de vie. En outre et de façon avantageuse, le composant de palier intermédiaire couvre frontalement au moins en partie le composant de transmission voisin, adjacent qui est ainsi protégé contre les saletés. A titre d'exemple, l'abrasion des balais en carbone de l'installation de commutation (ou installation de collecteur) du servomoteur électrique ne pourra pas pénétrer ou seulement de façon très réduite dans le composant de transmission et mettre celui-ci hors service. En outre, il est avantageux que par une réalisation distincte du palier de l'arbre d'induit et de l'arbre d'entraînement, ceux-ci peuvent être réalisés séparément sans adaptation ni dépendance fonctionnelles ou constructives. Ainsi, les arbres notamment l'arbre d'entraînement, pourra être réalisé de façon simple avec une plus grande résistance. De façon avantageuse, le composant de transmission s'appuie à la fois dans la direction axiale et dans la direction périphérique contre le composant de palier intermédiaire. Dans cette réalisation de l'engrenage planétaire le composant de transmission est la roue ou couronne d'engrenage planétaire qui comporte une denture intérieure sur laquelle roulent les satellites de l'engrenage planétaire. La roue à denture intérieure est directement adjacente au composant de palier intermédiaire de sorte que son côté avant ouvert est couvert par le composant de palier intermédiaire. La roue a notamment une forme de pot de sorte que le fond couvre son volume intérieur, axialement d'un côté ; le composant de palier intermédiaire couvre axialement le côté frontal opposé. Les composants logés dans la roue à denture intérieure et les dentures sont ainsi protégées de manière optimale contre les saletés. Grâce à l'appui dans la direction périphérique et dans la direction axiale, le composant de transmission est fixé de manière ga- rantie. L'appui se fait avantageusement par des éléments d'accrochage du composant de transmission et du composant de palier intermédiaire qui s'interpénètrent par la forme. Les éléments d'accrochage sont par exemple des becs d'accrochage qui dépassent axialement du composant de transmission et pénètrent dans des cavités d'accrochage associées du composant de palier intermédiaire. Les éléments d'accrochage sont ainsi avantageusement sur la périphérie radialement extérieure du composant, permettant de transmettre et d'appuyer des efforts importants ou des couples importants dans la direction périphérique. Le palier d'arbre d'entraînement et le palier d'arbre d'induit permettent respectivement, selon un développement préféren- tiel, de fixer le palier à la fois dans la direction axiale et dans la direction radiale. Ainsi, les arbres sont en appui dans les paliers dans la direction axiale et dans la direction radiale. Dans la direction axiale l'appui se fait dans au moins une direction, avantageusement chaque fois axialement vers l'extérieur, de sorte que l'arbre d'induit est appuyé dans la direction de l'arbre de sortie coaxialement adjacent et réciproquement. Le composant de palier intermédiaire peut avoir dans la région périphérique, des éléments d'appui dirigés radialement vers l'extérieur et par lesquels il s'appuie radialement vers l'extérieur, à la fois dans la direction périphérique contre le boîtier du moteur de démarreur et contre le boîtier de réception du dispositif de démarreur. Le dispositif de démarreur est muni avantageusement d'un embrayage à roue libre, le composant de palier intermédiaire se trouvant axialement entre la transmission et l'embrayage à roue libre. Un organe d'entraînement de l'embrayage à roue libre s'appuie avantageusement sur l'arbre d'entraînement et est relié par un filetage à pas rapide à l'arbre d'entraînement. Un levier d'actionnement permet de déplacer l'organe d'entraînement du relais de démarreur de sa position hors service dans sa position de prise avec la couronne dentée. Du fait du déplacement de l'organe d'entraînement par le filetage à pas rapide de l'arbre d'entraînement, l'organe d'entraînement exécute ainsi en plus du coulissement axial, un mouvement de rotation transmis par la bague intérieure, à la partie de l'embrayage à roue libre sur l'arbre qui porte le pignon de démarreur. Avec la mise en route du moteur électrique de démarreur, on a le mouvement de rotation de l'arbre d'induit transmis par la transmission, l'arbre d'entraînement, l'organe d'entraînement et la bague intérieure sur l'arbre de pignon. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un dispositif de démarreur représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments ou les éléments analogues portent les mêmes références. Ainsi : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de démarreur avec son moteur électrique couplé à l'arbre d'entraînement par un engrenage planétaire, - la figure 2 est une vue éclatée de la roue à denture intérieure de l'engrenage planétaire avec les satellites qu'elle reçoit et un composant intermédiaire pour le montage de l'arbre d'entraînement, - la figure 3 est une vue éclatée correspondant à la figure 2 mais selon une autre direction, - la figure 4 est une vue de côté du moteur électrique du démarreur, de 15 la roue à denture intérieure et du composant intermédiaire, - la figure 5 est un détail de la roue à denture intérieure à échelle agrandie. Description de modes de réalisation de l'invention 20 Selon la figure 1, le dispositif de démarreur 1 utilisé pour démarrer des moteurs thermiques comporte un boîtier logeant, un moteur électrique de démarreur 3, un engrenage planétaire 4 après le moteur de démarreur 3, un arbre d'entraînement 5, un embrayage à roue libre 6 ainsi qu'un pignon de démarreur 7 installé directement à 25 l'extérieur du boîtier 2. Ce pignon de démarreur 7 est entraîné en rota- tion par l'arbre d'entraînement 5 et se déplace axialement entre la position hors service représentée à la figure 1 et une position axialement avancée d'engrènement avec la couronne dentée du moteur thermique. Le mouvement axial du pignon de démarreur 7 est assuré par un relais 30 électromagnétique de démarreur 8 logée également dans le boîtier 2 du dispositif de démarreur 1 ou fixé au boîtier 2. Le moteur électrique de démarreur 3 est un moteur à courant continu à excitation permanente comportant des aimants permanents 9 sur le côté intérieur du boîtier polaire 10. L'induit 11 du mo- 35 teur de démarreur 3 comporte un arbre 12 monté à rotation et un paquet de tôles d'induit 13 sur l'arbre d'induit 12 avec des enroulements alimentés. Les enroulements sont alimentés en courant par l'intermédiaire d'une installation de commutation comprenant un collecteur 14, côté induit, contre lequel s'appuient des balais électro- conducteurs. Selon la figure 1 en liaison avec les figures 2 à 5, l'engrenage planétaire 4 comporte une roue à denture intérieure ou couronne de train planétaire ou épicycloïdal 15 munie de la denture intérieure 16 sur laquelle roulent les satellites 17 de l'engrenage planétaire 4. Les satellites 17 sont montés à rotation sur le porte-satellites 18 et sont entraînés par une roue solaire centrale 19 installée au voisinage du côté frontal de l'arbre d'induit 12 qui les entraîne. La denture intérieure 16 de la roue 15 peut être une denture droite ou une denture inclinée. Le porte-satellite 18 est solidaire de l'arbre d'entraînement 5 ; le porte-satellite 18 est, le cas échéant, réalisé en une seule pièce avec l'arbre d'entraînement 5. La roue à denture intérieure 15 est solidaire du boîtier de sorte que le mouvement de rotation de l'arbre d'induit 12 est transmise par la roue solaire 19 au porte- satellite 17 qui transforme le mouvement en un mouvement de rotation du porte-satellite 18 et de l'arbre d'entraînement 5. L'embrayage à roue libre 6 comporte un organe d'entraînement 20 installé sur une collerette par laquelle l'organe d'entraînement s'appuie sur l'arbre d'entraînement 5. La collerette de l'organe d'entraînement 20 est couplée par un filetage à pas rapide 21 à l'arbre d'entraînement 5. L'embrayage à roue libre 6 comporte en outre un arbre de pignon avec une bague intérieure 22 couplée par des organes de roulement 23 à l'organe d'entraînement périphérique. L'embrayage à roue libre avec l'organe d'entraînement 20, l'arbre porte- pignon avec la bague intérieure 22 et les organes de roulement intermé- diaires 23 permettent la transmission d'un couple dans une direction de rotation alors que dans la direction opposée, la transmission de mouvement ou de couple ne sont pas possibles. Cela garantit qu'après le démarrage du moteur thermique, lorsque la couronne dentée dépasse le mouvement du pignon de démarrage, on évite d'endommager le moteur de démarreur. L'arbre porte-pignon avec la bague intérieure 22 est relié solidairement en rotation au côté frontal du pignon de démarreur 7. Ainsi, le mouvement de rotation de l'organe d'entraînement 20 dans le sens de l'entraînement entraîne l'arbre porte-pignon et ainsi le pignon de démarreur 7. Le mouvement de déplacement axial de l'embrayage à roue libre 6 comprenant le pignon de démarreur 7 est généré par l'actionnement du relais électromagnétique de démarreur 8, dont l'induit 24 est couplé par l'intermédiaire du levier à fourchette 25 avec l'organe d'entraînement 30. En actionnant le relais de démarreur 8 on déplace l'induit de translation 24 suivant un mouvement axial ; cette course de déplacement par le levier à fourchette 25 en un mouvement axial de l'organe d'entraînement 20, du pignon 22 et du démarreur 7 fait qu'avec le couplage de l'organe d'entraînement 20 par le filetage rapide 21 on passe par l'arbre d'entraînement 5 de sorte que le mouvement d'avancée axiale avec l'arbre de pignon 22 facilite le mouvement de rotation ce qui facilite également l'engrènement dans la couronne dentée dans la position dent contre dent. Dès que le pignon de démarreur 7 arrive dans sa position avancée axialement d'engrènement avec la couronne dentée, on lance le moteur électrique 3 du démarreur dont le mouvement de rotation de l'arbre d'induit 12 est transmis au pignon de démarreur 7 comme cela a été décrit. La roue à denture intérieure ou couronne de train planétaire 15 a la forme d'un pot dont le fond 27 a un évidement constituant le palier 26 pour l'arbre d'induit 12. L'arbre d'induit 12 est bloqué dans sa direction axiale et aussi radialement. Le blocage axial est réalisé par l'épaulement 28 (figure 1) au voisinage de la face frontale libre de l'arbre d'induit 12 ; cet épaulement 28 vient contre le dôme du palier 26 de la roue ou couronne 15. L'arbre d'induit 12 traverse le palier 26 en forme d'évidement et est couplé solidairement en rotation avec la roue solaire 19 à l'intérieur de la roue ou couronne 15. L'arbre d'entraînement 5 est monté dans un composant intermédiaire 29 pratiquement en forme de disque logé solidairement dans le boîtier 2 du dispositif de démarreur 1. Le composant intermédiaire 29 a une ouverture centrale qui constitue le palier 30 recevant l'arbre d'entraînement 5. Cet arbre 5 traverse par son extrémité avant le palier d'arbre d'entraînement 30. L'arbre d'entraînement 30 est monté dans la direction radiale dans le palier d'arbre d'entraînement 30. La roue à denture intérieure 15 est tournée par son côté ouvert vers le composant intermédiaire 29 ; à l'état installé, la roue à denture intérieure 15 est fermée par cette pièce intermédiaire de sorte que le volume intérieur de la roue à denture intérieure 15 est complètement fermé vis-à-vis de l'extérieur et les composants de transmission logés dans celui-ci sont protégés contre l'encrassage. Le composant intermédiaire 29 couvre le côté avant ouvert de la roue à denture inté- rieure 15 et ferme ce volume. Les composants de transmission tels que le porte-satellite 18 et les satellites 17 ainsi que la roue solaire 19 sont reçus à l'intérieur de la roue à denture intérieure 15. Le composant intermédiaire 29 a plusieurs éléments d'appui 31 répartis à sa périphérie et par lesquels le composant inter- médiaire 29 s'appuie contre le côté intérieur du boîtier 2. En outre, la périphérie du composant intermédiaire 29 entre chaque fois deux éléments d'appui 31 voisins a des évidements d'enclipsage 32 dans lesquels pénètrent, à l'état installé, des becs d'accrochage 33 de la roue 15. L'accrochage axial entre la roue à denture intérieure 15 et le composant intermédiaire 29 sert d'aide au montage pour un montage pardessus la tête. A l'état installé, le blocage axial du composant intermédiaire 29 et de la roue à denture intérieure 15 se fait par l'appui du composant intermédiaire 29 par la surface 31a contre le boîtier 2 et l'appui de la roue à denture intérieure 15 par sa surface 33a contre le boîtier polaire 10 de sorte que l'engrenage planétaire 4 est serré entre le boîtier polaire 10 et le boîtier 2. Les becs d'accrochage 33 sont des saillies axiales dans la région de la face frontale libre le long de la périphérie extérieure de la roue à denture intérieure 15. Plusieurs becs d'accrochage 33 de la roue à denture intérieure 15 ou de cavité d'accrochage 32 du composant intermédiaire 29. NOMENCLATURE DES ELEIVIENTS PRINCIPAUX 1 Dispositif de démarreur 2 Boîtier 3 Moteur électrique de démarreur 4 Transmission planétaire 5 Arbre d'entraînement 6 Embrayage à roue libre 7 Pignon de démarreur 8 Relais de démarreur 9 Aimant permanent 10 Boîtier polaire 11 Induit du moteur de démarreur 12 Arbre d'induit 13 Paquet de tôles d'induit 15 Roue à denture intérieure/ couronne 16 Denture intérieure 17 Satellite 18 Porte-satellite 19 Roue solaire 20 Organe d'entraînement 21 Filetage à pas rapide 22 Bague intérieure 23 Organe de roulement 24 Induit de translation 25 Levier à fourchette 26 Palier d'arbre d'induit 27 Fond 28 Epaulement 29 Composant intermédiaire 30 Palier d'arbre d'entraînement 31 Elément d'appui 32 Cavité d'accrochage 33 Bec d'accrochage 33a Surface REVENDICATIONS1. Dispositif de démarreur de moteur thermique comportant un moteur électrique de démarreur (3) ainsi qu'une transmission pour entraîner un arbre d'entraînement (5) couplé dans le sens de la rotation avec un pi- gnon de démarreur (7), - l'arbre d'induit (12) du moteur de démarreur (3) étant logé côté transmission, dans un palier d'arbre d'induit (26) et l'arbre d'entraînement (5) étant logé, côté transmission, dans un palier d'arbre d'entraînement (30), - le palier d'arbre d'induit (26) étant dans un composant de transmis- sion, dispositif caractérisé en ce que le palier d'arbre d'entraînement (30) est dans un composant intermédiaire (29) réalisé séparément qui est directement adjacent au compo- sant de transmission et contre lequel s'appuie le composant de transmission avec le palier d'arbre d'induit (26). 2. Dispositif de démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant de transmission s'appuie dans la direction périphérique contre le composant de palier intermédiaire (29). 3. Dispositif de démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission est un engrenage planétaire (4). 4. Dispositif de démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant de transmission avec le palier d'arbre d'induit (26) est réa- comme roue à denture intérieure (15). 5. Dispositif de démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la roue à denture intérieure (15) a une forme de pot et son côté avant ouvert est tourné vers le composant de palier intermédiaire (29). 6. Dispositif de démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le côté frontal ouvert de la roue à denture intérieure (15) est couvert par le composant de palier intermédiaire (29). 7. Dispositif de démarreur selon la revendication 3 et l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu' un porte-satellite (18) muni de satellites (17) roulant dans la roue à denture intérieure (15) est couvert par le composant de palier intermédiaire (29). 8. Dispositif de démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant de transmission comporte au moins un premier élément d'accrochage coopérant par une liaison par la forme avec au moins un second élément d'accrochage du composant de palier intermédiaire (29). 9. Dispositif de démarreur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage est réalisé sur le composant de transmission comme bec d'accrochage axialement en saillie et l'élément d'accrochage est réalisé sur le composant de palier intermédiaire (29) comme cavité 25 d'accrochage (32). 10. Dispositif de démarreur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments d'accrochage sont prévus sur la paroi périphérique radia- 30 lement extérieure du composant de transmission ou du composant de palier intermédiaire (29). 11. Dispositif de démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce quela périphérie du composant de palier intermédiaire (29) comporte des éléments d'appui (31) dirigé radialement vers l'extérieur pour s'appuyer contre le boîtier (2) du dispositif de démarreur (1). 12. Dispositif cic démarreur scion la revendication caractéris( en ce (lu' il comporte un embrayage à rolly libre (6) et ic composant de palier termédiaire (29) est insial e -ialement entre la transmission l'embrayage à roue libre (6). 10