Brevet FR3045234A1 — publié le 20170616

Démarreur comprenant une culasse et des tirants plaquant le palier par le biais d'une pièce intermédiaire La présente invention concerne le domaine des démarreurs et notamment des démarreurs pour véhicule automobile. Les démarreurs comprennent généralement un moteur électrique qui comprend des bobines disposées à l'intérieur d'une culasse cylindrique fermée à ses extrémités par des paliers. Les paliers sont généralement maintenus en place sur la culasse par des tirants fixés à leur première extrémité à un premier palier et à leur deuxième extrémité à un deuxième palier. De plus, du fait de la nécessité pour les constructeurs de réduire la taille des démarreurs tout en maintenant une puissance suffisante pour le démarrage du moteur thermique du véhicule, les tirants doivent être placés à l'extérieur de la culasse, les bobines et le rotor remplissant tout l'intérieur de la culasse. Par ailleurs, afin de limiter le coût et le volume du démarreur il convient de limiter le nombre de tirants. Les figures la et lb représentent des vues schématiques longitudinale et de dessus, c'est-à-dire face à un palier, d'un démarreur de l'état de la technique. Ainsi, les démarreurs connus utilisent généralement deux tirants 7 disposés à 180° autour de la culasse 5 et reliant le premier 3a et le deuxième 3b paliers comme représenté sur la figure la. Le palier 3a peut être un palier à ogive ou un palier à engrenage permanent. Dans la figure la, le palier est représenté schématiquement, notamment il manque la partie formant ogive dans lequel le pignon coulisse. Le serrage des tirants 7 applique une force représentée par les flèches 9. Cette force tend à comprimer le palier 3a ou 3b contre la culasse 5 au niveau des tirants 7 comme représenté par les flèches 11 sur la figure lb qui représente une vue de dessus du palier 3a. Cette compression peut poser un problème car elle peut également déformer les paliers qui tendent à s'écarter par endroits de la culasse 5, notamment dans les zones situées à 90° des tirants 7 comme représenté par les flèches 13. Cet écartement du palier crée un espace ou interstice entre la culasse 5 et les paliers 3a, 3b de sorte que des impuretés ou de l'humidité peuvent s'introduire dans la culasse 5 et provoquer par exemple une usure prématurée, par exemple due à la corrosion. De plus, cette déformation du palier 3a, 3b empêche une utilisation efficace d'un joint entre la culasse 5 et le palier 3a, 3b. 3045234 2 Il convient donc de trouver une solution permettant de fixer les paliers 3a, 3b sur la culasse 5 tout en évitant de déformer les paliers 3a, 3b et en limitant le volume du démarreur. A cet effet, la présente invention a pour objet un démarreur de véhicule automobile 5 comprenant un ensemble comprenant: - une culasse d'un moteur électrique du démarreur, - un palier monté contre la culasse, - au moins deux tirants situés en dehors de la culasse, chacun des deux tirants fixant le palier contre la culasse, 10 l'ensemble comprenant en outre une pièce de liaison entre les tirants et le palier, ladite pièce de liaison étant en appui contre le palier dans une zone à l'intérieur du diamètre externe de la culasse. L'utilisation d'une pièce de liaison dont l'appui contre le palier est situé à l'intérieur du 15 diamètre externe de la culasse permet d'assurer une répartition de la pression entre le palier et la culasse sur tout le pourtour de la culasse et ainsi d'éviter la déformation de la culasse sous la pression du palier. Les tirants plaquent ainsi la pièce intermédiaire contre le palier lequel est plaqué contre la culasse. En d'autre terme le palier est pris en sandwich entre la culasse et la pièce 20 intermédiaire. Selon un autre aspect de la présente invention, la pièce de liaison est en appui contre le palier dans une zone à l'intérieur du diamètre interne de la culasse. 25 L'appui à l'intérieur du diamètre interne de la culasse permet d'améliorer encore la répartition de pression entre le palier et la culasse. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le barycentre des points d'appui de la pièce intermédiaire sur le palier se situe dans un premier cercle par lequel passe 30 l'axe central longitudinal de la culasse et ledit premier cercle a un diamètre inférieur à 0,2 fois le diamètre externe de la culasse. 3045234 3 Pour permettre une répartition optimale de pression entre la palier et la culasse, il faut non seulement que les points d'appui soient situés à l'intérieur du diamètre de la culasse mais également que le barycentre des points d'appui soit proche ou confondu avec l'axe central longitudinal de la culasse. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, la zone de contact est comprise dans un deuxième cercle dont le centre est situé au niveau de l'axe central longitudinal de la culasse, ledit deuxième cercle ayant un diamètre inférieur à 0,5 fois diamètre externe de la culasse. Le minimum de déformation de la culasse est obtenu par un appui centré sur l'axe central longitudinal de la culasse et situé dans une zone proche de l'axe central longitudinal de la culasse. 15 Selon un autre aspect de la présente invention, la pièce de liaison comprend une saillie en contact avec le palier. L'utilisation d'une pièce de liaison comprenant une saillie permet d'obtenir un contact situé au centre du palier, les points de contact étant situés au niveau de la saillie. 20 Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le palier comprend une saillie sur sa face externe et la pièce de liaison est en contact avec ladite saillie. La saillie peut également être ménagée sur le palier ce qui permet, en combinant avec 25 une pièce de liaison plane (voire une pièce de liaison comprenant une saillie en vis-à-vis) d'obtenir également un contact au niveau de la saillie et si la saillie est centrée d'obtenir une répartition de la pression entre le palier et la culasse sensiblement homogène sur tout le pourtour de la culasse. 30 Selon un autre aspect de la présente invention, la pièce de liaison et le palier forment un capuchon qui vient obturer au moins partiellement une extrémité de la culasse. 5 10 3045234 4 Il est généralement nécessaire de limiter les échanges entre l'intérieur et l'extérieur de la culasse pour éviter la présence d'humidité ou d'impuretés dans la culasse. Le capuchon permet donc d'obturer l'extrémité de la culasse. 5 Selon un aspect additionnel de la présente invention, la pièce de liaison a une forme générale longitudinale, notamment oblongue, et comprend une première ouverture localisée sur son axe longitudinal au niveau d'une première extrémité pour recevoir un premier tirant et une deuxième ouverture localisée sur son axe longitudinal au niveau d'une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, pour recevoir un deuxième tirant. 10 La forme générale oblongue de la pièce de liaison permet de limiter sa taille tout en obtenant un contact centré entre la pièce de liaison et le palier. Selon un autre aspect de la présente invention, l'ensemble comprend : 15 - un premier et un deuxième paliers montés contre la culasse, - une première et une deuxième pièce de liaison associées respectivement au premier et au deuxième paliers, la première et la deuxième pièce de liaison étant reliées par les deux tirants, lesdites première et deuxième pièces de liaison étant en appui respectivement contre lesdits premier et deuxième paliers dans une zone à l'intérieur du diamètre externe de la culasse. 20 La présente invention concerne également un démarreur comprenant un moteur électrique et un ensemble tel que définit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description 25 qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, des modes de réalisation possibles. Sur ces dessins: 30 la figure la représente schématiquement et partiellement, selon une vue longitudinale, un ensemble pour démarreur comprenant une culasse et deux paliers maintenus sur la culasse par deux tirants selon l'état de la technique ; 3045234 5 La figure lb représente schématiquement et partiellement, selon une vue de dessus, un palier de la figure la ; la figure 2a représente schématiquement et partiellement une vue longitudinale d'une culasse et un palier maintenu par deux tirants via une pièce de liaison selon la présente 5 invention; La figure 2b représente schématiquement et partiellement une vue axiale de la pièce de liaison et du palier selon la présente invention. Sur ces figures, les mêmes numéros de référence désignent des éléments ayant une 10 fonction identique. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un 15 seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations. La figure 2a représente un schéma d'une partie arrière d'un moteur électrique de démarreur comprenant un ensemble 14 pour démarreur. La partie arrière correspond à la 20 partie opposée à l'arbre de sortie du moteur sur lequel le pignon est monté. L'ensemble 14 comprend une culasse 15. La culasse 15 est généralement de forme tubulaire et s'étend selon un axe longitudinal L. A l'état monté dans le véhicule, l'axe longitudinal L est sensiblement horizontal. La culasse 15 renferme notamment les bobines ou les aimants du stator du moteur électrique du démarreur. Selon un exemple de mode de réalisation, la culasse fait partie du 25 stator du moteur électrique du démarreur. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2a, le stator comprend des pièces polaires fixées à l'intérieur de la culasse et une bobine entourant les pièces polaires. Notamment, dans le mode de réalisation représenté, on peut voir une tête de vis fixant la pièce polaire à l'intérieur de la culasse). L'ensemble 14 comprend également un palier arrière 17 disposé à l'extrémité arrière 15a de la culasse 15. Le palier 30 arrière 17 comprend une jupe périphérique 17a qui vient en recouvrement de l'extrémité arrière 15a de la culasse 15. L'ensemble 14 comprend également une pièce de liaison 19 en contact avec le palier 3045234 6 arrière 17 et maintenue contre le palier arrière 17 par un premier 21a et un deuxième 21b tirants qui viennent s'insérer dans une première 19a et une deuxième 19b ouvertures ménagées dans la pièce de liaison 19 comme représenté sur la figure 2b qui représente une vue selon l'axe longitudinal L de la pièce de liaison 19 et du palier 17. Les tirants 21a et 21b 5 comprennent par exemple chacun une tige 210 avec un pas de vis ménagé au niveau de la première et la deuxième extrémité de la tige et des boulons 212 qui viennent se visser sur les pas de vis de la tige 210. Cependant, d'autres moyens de fixation des tirants 21a et 21b sur le palier 15 peuvent également être utilisés dans le cadre de la présente invention. Comme on le voit sur la figure 2b, la pièce de liaison 19 a une forme longitudinale, 10 notamment oblongue, dont l'axe longitudinal noté A est destiné à s'étendre selon un diamètre du palier 17, la pièce de liaison 19 dépassant de part et d'autre du palier 17 au niveau d'une première 19c et d'une deuxième 19d extrémités. La première 19a et la deuxième 19b ouvertures sont ménagées respectivement dans une première 19c et une deuxième 19d extrémités de la pièce de liaison 19 et sont centrées sur l'axe A. 15 La pièce de liaison 19 comprend également une saillie 23 sur sa face venant en contact ou en appui avec le palier 17. La saillie 23 s'étend perpendiculairement au plan de la pièce de liaison 19. La saillie 23 est disposée au centre de la pièce de liaison 19 de manière à venir en contact avec le palier arrière 17 au niveau de l'axe longitudinal L de la culasse 15. La hauteur de la saillie 23, c'est-à-dire la dimension de la saillie selon l'axe central longitudinal L 20 à l'état assemblé du démarreur, est par exemple comprise entre 2 et 8mm. La saillie 23 est de forme circulaire mais d'autres formes de saillie 23 peuvent également être envisagées. Il est également possible de ménager plusieurs saillies 23 de hauteur sensiblement identiques pour former les points d'appui entre la pièce de liaison 19 et le palier 17. Les différentes saillies peuvent être réparties sur l'ensemble de la surface de la 25 pièce de liaison 19 en regard avec le palier arrière 17 ou préférentiellement dans une zone proche de l'axe central longitudinal L dont le diamètre est trois fois inférieur au diamètre du palier. A l'état monté du démarreur, les points d'appui entre la saillie 23 de la pièce de liaison 19 et le palier 17 sont situés à l'intérieur du diamètre externe D de la culasse 15 et de manière 30 préférentielle à l'intérieur du diamètre interne D' de la culasse 15 ce qui permet de répartir la pression entre le palier 17 et la culasse 15 sur tout le pourtour de la culasse 15 lorsque les tirants sont serrés pour maintenir le palier 17. 3045234 7 De plus, de manière préférentielle le barycentre des points d'appui de la pièce de liaison 19 sur le palier 17 se situent dans un premier cercle par lequel passe l'axe central longitudinal L de la culasse 15 et dans lequel ledit premier cercle a un diamètre inférieur à 0,2 fois le diamètre externe de la culasse 15, notamment 0,1 fois le diamètre externe de la culasse 5 15. Cela revient à dire que le barycentre des points d'appui doit être proche de l'axe central longitudinal L de la culasse 15 pour permettre une bonne répartition de la pression entre le palier 17 et la culasse 15 sur tout le pourtour de la culasse 15 de manière à éviter une déformation du palier 17. De plus, de manière préférentielle, les points de contact sont compris dans un deuxième cercle dont le centre est positionné au niveau de l'axe central 10 longitudinal L et dont le diamètre est inférieur à 0,5 fois le diamètre externe de la culasse 15. Ainsi, les points de contact sont regroupés au centre du palier arrière 17 autour de l'axe central longitudinal L de la culasse 15. Selon un mode de réalisation alternatif, la saillie 23 peut être disposée sur le palier arrière 17 en regard de la pièce de liaison 19. Les caractéristiques, notamment la taille et 15 l'emplacement, de la ou des saillie(s) permettant d'obtenir les mêmes points d'appui que la ou les saillie(s) 23 décrite(s) précédemment au niveau de la pièce de liaison 19. Il est également possible de disposer une ou plusieurs saillies 23 à la fois sur le palier 17 et sur la pièce de liaison 19, les saillies 23 de la pièce de liaison 19 et du palier 17 pouvant alors être disposées en vis à vis ou décalées (dans ce cas les saillies de la pièce de liaison 19 et 20 du palier 17 ont une hauteur identique). Les caractéristiques, notamment la taille et l'emplacement, de la ou des saillie(s) permettant alors d'obtenir les mêmes points d'appui que la ou les saillie(s) 23 décrite(s) précédemment au niveau de la pièce de liaison 19. La pièce de liaison 19 est par exemple une pièce métallique, notamment en aluminium ou en acier et les dimensions de la pièce, notamment l'épaisseur, sont déterminées 25 de manière à limiter la déformation de la pièce de liaison 19 lors du serrage des tirants 21a et 21b. La pièce de liaison 19 peut être réalisée de manière monobloc, la ou les saillies 23 étant alors réalisées par estampage. La ou les saillies 23 peuvent également être rapportées sur la pièce de liaison et soudées ou collées sur la pièce de liaison 19. Dans ce cas, la saillie peut être d'un 30 matériau différent du reste de la pièce de liaison, par exemple en élastomère pour réduire les vibrations et le bruit émis au niveau du démarreur. De plus, la pièce de liaison 19 et le palier 17 peuvent former un capuchon qui vient 3045234 8 obturer, au moins partiellement, l'extrémité 15a de la culasse 15 pour limiter les possibilités d'introduction d'humidité ou de poussières à l'intérieur de la culasse 15. Cependant, un trou peut être ménagé au centre du capuchon formé par le palier 17 et la pièce de liaison 19 pour permettre le passage de l'arbre du rotor du moteur électrique. 5 Le rotor est entouré par la culasse et soutenu à l'une de ses deux extrémités par le palier 17 par le biais d'un roulement ou un manchon non représenté. Les caractéristiques décrites précédemment pour le palier arrière 17 sont également 10 applicables sur le palier avant où, de la même manière, une pièce de liaison 19 peut être disposée entre les tirants 21a et 21b et le palier avant, les caractéristiques du palier et de la pièce de liaison 19 étant alors similaires aux caractéristiques décrites pour le palier arrière 17. Ainsi, l'utilisation d'une pièce de liaison 19 entre les tirants 21a et 21b et les paliers 17 15 d'un moteur électrique d'un démarreur dont les points d'appui contre le palier 17 sont situés dans une zone à l'intérieur du diamètre externe de la culasse 15 du démarreur permet d'assurer la fixation des paliers 17 sur la culasse 15 sans provoquer de déformation du palier 17 par rapport à la culasse 15 même en utilisant seulement deux tirants 21a et 21b ce qui permet d'assurer une étanchéité de la jonction entre la culasse 15 et les paliers 17 sans augmenter 20 l'encombrement du démarreur. REVENDICATIONS1. Démarreur de véhicule automobile comprenant un ensemble comprenant: - une culasse (15) d'un moteur électrique du démarreur, - un palier (17) monté contre la culasse (15), - au moins deux tirants (21a, 21b) situés en dehors de la culasse (15) et fixant le palier (17) contre la culasse (15), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pièce de liaison (19) entre les tirants (21a, 21b) et le palier (17), ladite pièce de liaison (19) étant en appui contre le palier (17) dans une zone à l'intérieur du diamètre externe (D) de la culasse (15). 2. Démarreur (14) selon la revendication 1 dans lequel la pièce de liaison (19) est en appui contre le palier (17) dans une zone à l'intérieur du diamètre interne (D') de la culasse (15). 3. Démarreur (14) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le barycentre des points d'appui de la pièce intermédiaire (19) sur le palier (17) se situe dans un premier cercle par lequel passe l'axe central longitudinal (L) de la culasse (15) et dans lequel ledit premier cercle a un diamètre inférieur à 0,2 fois le diamètre externe (D) de la culasse (15). 4. Démarreur (14) selon la revendication 3 dans lequel la zone de contact est comprise dans un deuxième cercle dont le centre est situé au niveau de l'axe central longitudinal (L) de la culasse (15) et dans lequel ledit deuxième cercle a un diamètre inférieur à 0,5 fois le diamètre externe (D) de la culasse (15). 5. Démarreur (14) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la pièce de liaison (19) comprend une saillie (23) en contact avec le palier (15). 6. Démarreur (14) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le palier (17) comprend une saillie (23) sur sa face externe et dans lequel la pièce de liaison (19) est 3045234 10 en contact avec ladite saillie (23). 7. Démarreur (14) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la pièce de liaison (19) et le palier (17) forment un capuchon qui vient obturer, au moins 5 partiellement, une extrémité de la culasse (15). 8. Démarreur (14) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la pièce de liaison (19) a une forme générale longitudinale, notamment oblongue, et comprend une première ouverture (19a) localisée sur son axe longitudinal (A) au niveau d'une 10 première extrémité (19c) pour recevoir un premier tirant (21a) et une deuxième ouverture (19b) localisée sur son axe longitudinal (A) au niveau une deuxième extrémité (19d), opposée à la première extrémité (19c), pour recevoir un deuxième tirant (2 lb). 15 9. Démarreur (14) selon l'une des revendications précédentes comprenant : - un premier et un deuxième paliers (17) montés contre la culasse (15), - une première et une deuxième pièce de liaison (19) associées respectivement au premier et au deuxième paliers (17), la première et la deuxième pièce de liaison étant reliées par les deux tirants, lesdites première et deuxième pièces de liaison (19) étant en appui respectivement 20 contre lesdits premier et deuxième paliers (17) dans une zone à l'intérieur du diamètre externe (D) de la culasse (15). 10. Démarreur selon l'une des revendications précédentes comprenant un moteur électrique, le moteur électrique comprenant un rotor entouré par la culasse et soutenu 25 à l'une de ses deux extrémités par le palier par le biais d'un roulement ou un manchon. 11. Démarreur selon la revendication 10, dans lequel le moteur électrique comprend un stator comprenant la culasse. 30