ELECTRICAL STARTING MOTOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, PARTICULARLY FOR AUTOMOTIVE VEHICLES

Abstract: 1. An electric starter for internal combustion engines, particularly for motor vehicles, the starter being of the type comprising an electromagnetic braking device constituted by a fixed inductor circuit (12, 12a, 13, 14), supplied simultaneously with the electrical circuit of the starter, and a movable armature element (7) fixed to an engagement element (5), said electromagnetic braking device causing, on the one hand, the axial displacement of the engagement element (5) between a rest position and an operative position, and on the other hand, the axial retention of said engagement element (5) in its operative position as long as the electrical circuit of the starter is supplied, characterised in that the movable armature element (7) has a peripheral portion turned back parallel to the axis of rotation of said armature element, which peripheral portion includes a first cylindrical zone (7a) constituted by pole teeth (7b) adapted to produce a magnetic rotational braking permitting an axial displacement of the engagement element (5) and a second cylindrical zone (7c) forming a continuous integral ring, such that the engagement element (5) is retained axially in its operative position as long as the starter is supplied.

Description: Perfectionnement au; démarreurs électriques pour moteurs à combus tion interne, notamment dc véhicules automobiles. La présente invention concerne un perfectionnement aux démar- reurs électriques pour motcurs c combustion interne, notamment pour véhicules automobiles, démarreurs dv typo comprenant un dispositif de freinas électromarnétique constitué d'un circuit inducteur fixe alimenté simultanément avec le circuit électrique du démarreur et d'un élément induit mobile solidaire d'un élément d'engrènement,la liaison de l'élément d'engrènement et de l1 arbre d'induit du démar- reur étant assurée par des cannelures hélicoldales de façon telle que ledit élément d'engrènement puisse effectuer relativement à l'arbre d'induit un mouvemcrt de deplacement axial et de rotation entre une position de repos et une position de travail dans laquel le, en cours de fonctionnement, le pignon de l'élément d'engrènement engrène avec la couronne dentée du moteur a' démarrer. Un tel dispositif de freinage électromagnétique est connu, no tamment par le brevet français n 73.18923, dispositif dans lequel l'élément induit mobile se présente sous la forme d'un disque por tant quatre bras formant des pôles saillants qui coopèrent avec deux pièces polaires fixées dans une carcasse magnétique, cette carcasse étant maintenue dans le support du démarreur. Un enroule ment inducteur, alimenté simultanément qvec le circuit électrique du démarreur, entoure les pièces polaires fixoede manière a créer un champ magnétique de freinage. L'inconvénient d'un tel dispositif est que le nombre de bras, formant les pales saillants, étant peu élevé l'énergie cinétique, créée par le déplacement angulaire entre la position de repos de l'élément d'engrènement et la position de moindre réluctance du circuit de freinage masnétique} atteint une valeur qui ne permet pas de freiner efficacement l'élément d'engrènement et qu'en posi- tion de travail, c'est à dire lorsque le pignon est engagé dans la couronne dentée, la force magnétique de maintien axial, dans cette position de travail peut autre très faible si le disque, par rapport à l'axe des masses polaires, se trouve angulairement en tre deux bras formant les pales saillants0 L'invention a pour but de renédier à cet inconvénient et concerne à cet effet un perfectionnement aux démarreurs électriques du type comprenant un dispositif de freinage êlectromanétique constiqué d'un circuit inducteur fixe, alimenté simultanément avec le circuit électrique du démarreur et d'un élément induit mobile soit daire d'un élément d'engrènement, ccractérisé c ce que l'clément induit mobile comporte une partie périphérique rabattue parallèle- ment à l'axe de rotation dudit élément induit, laquelle partie p- périphérique comporte une première zone cylindrique constituée de dents polaires aptes à produire un freinage magnétique assurant un déplacement axial de l'élément d'engrènement et une deuxième zone cylindrique formant une couronne continue de matière, de manière que l'élément d'engrènenent soit maintenu axialement dans SG position de travail tant que le démarreur est alimenté. Les dents polaires de l'élément mobile induit, solidaire de 10 élément d'engrènement, ont une largeur correspondante à un arc polaire de valeur telle que le dispositif de freinage magnétique ait une position angulaire de moindre réluctance, le nombre de dents étant judicieusement déterminé pour que l'angle parcouru entre lo position repos et la position de moindre réluctance soit le plus faible possible de manière que la valeur do l'énergie cinétique soit inférieure à la force magnétique de freinage. La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente, en coupe partielle longitidinale, le perfectionnement selon l'invention du dispositif électromagnéti- que de freinage dans la position repos de l'élément d'engrènement. La figure 2 représente le dispositif de la figure 1 dans la position d'engrènement, c'est à dire de travail. La figure 3 est une vue en coupe dv dispositif éle-;romagne- tique de freinage. Le démarreur comporte, de façon connue, un support 1 (voir fig. 7), un arbre d'induit 2 tourillonnant, par son coté engrènement, dans un coussinet 3 solidaire du support 1, un induit 4 mon- té sur l'arbre 2, un élément d'engrènement 5, comprenant un pignon 5a et un manchon 5b qui, relié ou pignon Sa, par l'intermédiaire d'une roue libre 5c, est susceptible de coulisser en se vissant sur l'arbre 2, par l'intermédiaire des cannelures hélicolda les 2a. Une butée 6, sur laquelle prend appui, en fin de course, l'éliment d1en±;rèncmcnt 5, est disposée vers l'extrémité de l'arbre 2. A l'intérieur du palier support 1, il est prévu deux pièces polaires 12 et 12a (voir fig. 1 et 3) fixédans une ccrcasse mc.- gnétique 14, ladite carcasse étant maintenue dans le support 1 du démarreur.-Un enroulement inducteur 13, entourant les pièces polaires 12, alimente simultanément avec le circuit électrique (non représenté) du démarreur crée un champ magnétique qui, par l'in termédiaire de l'élément mobile induit 7, produit un Arei e ma- gnétique pendant la durée de l'alimentation de l'enroulement inducteur 13. Un ressort de rappel 10, cocxial à l'élément d'engrènement 5, prcnd appui, d'une part, sur la face la du support 1 et d'autre part, sur une pièce il en forme de coupelle. La force de roppel exercée par le ressort 10 est transmise à l'élément d'engrènement 5 por l'intermédiaire de la pièce 11 montée rotative sur un coussinet 9, de manière à transmettre ladite force à l'élément mobile induit 7. Le coussinet 9, a pour role de permettre la rotation de l'élé- ment d'engrènement 5 tout en laissant le ressort 10 immobile en rotation. Conformément à l'invention, et selon un mode préféré de récli- sation l'élément mobile induit 7 comporte une partie périphérique rabattue parallèlement à l'axe de rotation dudit élément, laquelle partie périphérique comporte une première zone cylindrique 7a cons tituéede dents polaires 7b (voir fig. 1 et 3) aptes à produire un freinage magnétique assurant un déplacement axial de l'élément d'engrènement de la position repos vers la position travail, par l'intermédiaire des cannelures hélicoïdales 2a. La partie périphérique comporte une deuxième zone 7c (voir fig. 1) cylindrique formant une couronne continue de matière, de manière que l'élément d'engrènement 5 soit maintenu axialement dans la position travail tant que le démarreur est alimenté, et conséquemment l'enroulement inducteur 13. Le fonctionnement du dispositif électromagnétique de freinage est le suivant : Dès la mise sous tension du circuit électrique du démarreur, l'enroulement inducteur 13 est alimenté. il ep résulte que l'induit 4 du démarreur est sollicité en rotation en entrainant l'arbre 2, pendont que le champ magnétique crée dans les sasses polaires fixes 12 et 12a, par l'enroulement 13 retirent l'élément induit 7 dans sa position de moindre réluctance (voir fig. 3) et provoque, en conséquence, un blocage en rotation de l'élément d'engrènement 5, solidaire de l'élément induit 7 (voir fig. 1). L'arbre 2 par sa rotation et par l'intermédiaire des cannelures hélicoidales 2a provoque le déplacement axial de l'élément d'engrènement 5 suivant la flèche F (voir fig. 1). Si l'élément d'engrènement 5 (voir fig. 2) se trouve immobilisé dnns sa course par la couronne dentée 15 dv moteur, c'est à dire si les dents du pignons Sa butent contre celles de la couronne 15 l'élérent d'engrènement 5 solidaire de l'arbre d'induit 28 par l'intermédioire des cannelures hélicoïdales 2a, entraine le pignon Sa en rotation, le couple développé par l'induit étant supérieur à la force magnétique de freinage. Le pignon 5a tourne jusqu'a ce qu'il pénètre dans la couronne 15 par l'action de l'élément 7, qui assure le centrage de la zone périphérique 7c, formant une couronne continue de matière, dans l'axe des masses polaires 12 et 12a. Pendant la phase d'entrainement en rotation de la couronne dentée 15, par le pignon Sa, l'élément d'engrènement se déploce axialement, par l'intermédiaire des cannelures hélicoïdales 2a, jusqu'à ce que le pignon 5a vienne en appui sur la butée 6. De ce fait lo position de centrage de la zone périphérique 7 dans l'axe des masses polaires 12 et 12a est dépassée d'environ 0,5 millim- tre dans le sens de la flèche F, ceci dans le but de créer un jeu J (voir fig. 2) entre le pignon 5a et la butée 6 lorsque le notes ayant démarré, la couronne dentée 15 entraine le pignon 5a et que l'alimentation du démarreur n a pas encore été coupée. Le jeu J a pour but d'éviter une usure rapide, par frottement, des faces en contact de la butée et du pignon, la couronne dentée entrainant le pignon à une vitesse de rotation considéra bement supérieure à la vitesse de rotation de 1' induit. Quand l'alimentation simultanée du démarreur et du dispositif électromagnétique de freinage est coupée, l'élément d'engrène- ment 5 revient à Sa position de repos sous l'effet du ressort de rappel 10. Il est bien entcndu que des modifications peuvent entre appor tées à cette réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'in vention, la valeur des angles de la figure 3 n'étant donnée qu'à titre indicatif. On pourra de meme prévoir un nombre plus élevé de masses polaires 12 et d'enroulements inducteurs 13 de manière à obtenir si nécessaire un freinage plus important de l'élément d'engrènement 5.

Claims: :t E v E }1 D t Êî i i O N S i - Perfectionneront aux démarreurs éleczriques pour moteurs c combustion interne, notamment de véhicules automobiles, démarreurs du type comprenant un dispositif de freinage électromagnoti- que constitué d'un circuit inducteur fixe, alinenté simultanément avec le circuit électrique du dmarreur, et d'un élément induit mobile solidaire d'un élément d'engrènement, lequel dispositif électromagnétique de freinage provoque, d'une part, le déplacement axial de l'élément d'engrènement entre une position repos et une position travail, et d'autre part, le maintien axial dudit élément d'engrcnement dans sa position travail tant que le circuit électrique du démarreur est alimenté, caractérisé en ce que l'élément mqbile induit (7) solidaire de l'élément d'entre nement (5) comporte une partie périphérique rabattue parallèle- ment à l'axe de rotation dudit élément induit, laquelle partie périphérique comporte une première zone cylindrique (7a) constituée de dents polaires (7b) aptes à produire un freinage magnétique assurant un déplacement axial de l'élément d'engrènement et une deuxième zone cylindrique (7c) formant une couronne continue de matière, de manière que l'élément d'engrènement (5) soit maintenu axialement dans sa position de travail tant que le démarreur est alimenté. 2 - Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dents polaires (7b) de l'élément mobile induit, solidaire de l'élément d'engrènement (5) ont une largeur correspondante à un arc polaire de valeur telle que le dispositif de freinage magnétique ait une position angulaire de moindre réluctance, le nombre de dents (7b) étant judicieusement déterminé pour que l'angle parcouru entre la position repos et la position de moindre réluctance soit le plus faible possible de manière que la valeur de l'énergie cinétique soit inférieure à la force magnétique de freinage.

Inventors: FEMENIA, FRANCOIS, Femenia, François
Applicants: DUCELLIER & CIE
Application year: 1979
Main classification: F02N15
IPC codes: F02N11, F02N15