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Title:
METHOD OF MOUNTING A RETAINING RING ON AN ELECTRIC STARTER SHAFT COMPRISING A STARTER DRIVE ASSEMBLY AND CORRESPONDING STARTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/067950
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of mounting a retaining ring (21) on a rotating electric armature shaft. The inventive method consists in first mounting the retaining ring (21) on an axial shaft segment (27) which is located in an accessible mounting area between the groove (23) and the splines (15) of the starter drive assembly (10) and, subsequently, moving the starter drive assembly (10) axially towards the rest position such as to move the retaining ring (21) along the aforementioned shaft segment (27) as far as the positioning groove (23) comprising a service area with no radial access.

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Inventors:
HALBIN PHILIPPE (FR)
PALTRIE THIERRY (FR)
Application Number:
PCT/FR2004/000130
Publication Date:
August 12, 2004
Filing Date:
January 21, 2004
Export Citation:
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Assignee:
VALEO EQUIP ELECTR MOTEUR (FR)
HALBIN PHILIPPE (FR)
PALTRIE THIERRY (FR)
International Classes:
B25B27/20; F02N15/06; F16B21/18; (IPC1-7): F02N15/06
Foreign References:
EP0494681A11992-07-15
FR2518176A11983-06-17
GB1384689A1975-02-19
US6169333B12001-01-02
US5953955A1999-09-21
FR2649349A11991-01-11
Attorney, Agent or Firm:
Leteinturier, Pascal (2 rue André-Boulle, Créteil Cedex, FR)
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Claims:
Revendications
1. Procédé de montage d'un anneau d'arrêt (21) sur un arbre (17) rotatif de démarreur électrique, lequel est muni d'un lanceur (10) comprenant une douille (18), un pignon (11) et un dispositif d'accouplement débrayable (12) intervenant entre la douille (18) et le pignon (11), la douille (18) et l'arbre (17) comportant des cannelures (15,16) qui coopèrent entre elles, et lequel arbre comporte une première butée arrière (21) et une deuxième butée avant (22) échelonnées le long de l'arbre'pour définir la course de coulissement du lanceur (10), entre les positions de repos et de travail du pignon, ladite première butée arrière étant formée par ledit anneau d'arrêt élastique (21) inséré dans une gorge (23) de positionnement annulaire de l'arbre procédé caractérisé en ce que : dans une première étape, on monte l'anneau d'arrêt (21) sur un tronçon d'arbre (27) axial situé dans une zone de montage accessible entre la gorge (23) et les cannelures (15), et dans une deuxième étape, on déplace axialement le lanceur (10) vers la position de repos de manière à entraîner l'anneau d'arrêt (21) le long du tronçon d'arbre (27) jusqu'à la gorge de positionnement (23), laquelle est agencée dans une zone de service dépourvue d'accès radial.
2. Procédé de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de service de logement de l'anneau d'arrêt (21) est disposé en retrait d'une protubérance (26) du réducteur de vitesse (13).
3. Procédé de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un tronçon d'arbre (27) de section croissante vers la gorge de positionnement (23). r.
4. Démarreur électrique pour véhicule automobile équipé d'un lanceur (10) comprenant une douille (18), un pignon (11) et un dispositif d'accouplement débrayable (12) intervenant entre la douille (18) et le pignon (11) lequel arbre comporte une première butée arrière (21) et une deuxième butée avant (22) échelonnées le long de l'arbre pour définir la course de coulissement du lanceur (10), entre les positions de repos et de travail du pignon, ladite première butée arrière étant formée par ledit anneau d'arrêt élastique (21) inséré dans une gorge (23) de positionnement annulaire de l'arbre caractérisé en ce que la gorge de positionnement (23) se trouve dans une zone de service privée d'accès radial, et en retrait d'une protubérance (26) du réducteur de vitesse (13) renfermant le carter (50) du moteur électrique.
5. Démarreur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gorge de positionnement (23) comporte une face frontale (28) agencée pour bloquer axialement l'anneau d'arrêt (21) dans la zone de service.
6. Démarreur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la gorge de positionnement (23) est délimitée en regard de la face frontale (28), par une face de butée (29) annulaire, dont la largeur est supérieure à celle de la face frontale (28).
7. Démarreur électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la longueur axiale de la gorge (23) séparant la face frontale (28) de laface de butée (29) est choisie pour recevoir un ou plusieurs anneaux d'arrêt (21) élastiques.
8. ,.
9. Démarreur électrique selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la gorge de positionnement (23) est séparée axialement des cannelures (15) de l'arbre du lanceur (17) par un tronçon d'arbre (27) de forme tronconique, le diamètre (D1) du côté des cannelures (15) étant inférieur au diamètre (D2) proche de la face frontale (28) de ladite gorge.
10. Démarreur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement débrayable (12) consiste en une roue libre.
Description:
PROCEDE DE MONTAGE D'UN ANNEAU D'ARRET SUR UN ARBRE DE DEMARREUR ELECTRIQUE MUNI D'UN LANCEUR ET DEMARREUR CORRESPONDANT

Domaine technique de l'invention L'invention concerne un procédé de montage d'un anneau d'arrêt sur un arbre rotatif de démarreur électrique, lequel est muni d'un lanceur comprenant un dispositif d'accouplement débrayable tel qu'un dispositif à roue libre coopérant avec deux séries de cannelures hélicoïdales de formes complémentaires agencées respectivement sur l'arbre et dans une douille d'un moyeu d'entraînement, lequel arbre comporte une première butée arrière et une deuxième butée avant échelonnées le long de l'arbre pour définir la course de coulissement du lanceur, entre les positions de repos et de travail du pignon, ladite première butée arrière étant formée par ledit anneau d'arrêt élastique inséré dans une gorge de positionnement annulaire de l'arbre.

État de la technique Sur les figures 1 et 2, un lanceur 10 d'un démarreur électrique, comportant un pignon 11 d'entraînement de la couronne dentée d'un moteur à combustion interne, tel que par exemple de véhicule automobile. Ce lanceur 10 comporte également une douille 18, appelée entraîneur et un dispositif d'accouplement débrayable 12 ici à roue libre intervenant entre le pignon 11 et la douille 18 de forme cylindrique. Deux séries de cannelures 15,16 hélicoïdales de formes complémentaires sont prévues. Le dispositif de transmission à roue libre 12 est intercalé axialement entre le pignon 11 et un réducteur de vitesse 13 comportant une couronne externe dentée intérieurement 13a et coopérant avec des roues dentées 14 appelées satellites portés par un porte satellites 14b. Ce réducteur de vitesse est accouplé à l'extrémité cannelée de l'arbre du moteur électrique tel que visible à la figure 1 du document WO 00/39454 auquel on se reportera pour plus de précisions, ce réducteur étant du type de celui décrit dans ce document. La douille 18 est solidaire d'une cage 19 appartenant à la roue libre 12. Un arbre 17 est accouplé au porte satellites 14b du réducteur 13a.

Cet arbre 17 pénètre à l'intérieur de la douille 18 et du pignon 11.

Les deux séries de cannelures 15,16 sont agencées respectivement sur l'arbre 17 et dans la douille 18 cylindrique du lanceur 17. Le pignon 11 est ainsi solidarisé à la douille 18 par le dispositif de transmission à roue libre 12, lequel permet d'entraîner le pignon 11 pendant la phase normale de démarrage, et de débrayer la liaison mécanique d'entraînement en rotation lorsque la vitesse de rotation du pignon 11 devient supérieure à celle de la douille 18. En fin de démarrage du moteur à combustion, la présence du dispositif à roue libre 12 évite que le pignon 11 en prise avec la couronne dentée du moteur à combustion interne entraîne le rotor du moteur électrique à une vitesse excessive susceptible de détériorer ce dernier. Une telle situation peut intervenir lorsque l'automobiliste ne coupe pas l'alimentation du contacteur immédiatement après le démarrage.

La roue libre 12 illustrée à la figure 1 est du type à galets 20 intervenant entre une piste de la cage 19 solidaire de la douille 18 et une piste intérieure solidaire du pignon 11. Mais il est clair que tout autre dispositif de transmission unidirectionnel peut être utilisé, notamment un élément d'accouplement débrayable à embrayage conique à friction tel que décrit par exemple dans le document FR 2772433.

En fin de démarrage, le lanceur 12 tend à se dévisser sur les cannelures 15 de l'arbre 17, ce qui engendre une force axiale tendant à ramener l'extrémité 25 de la douille 18 vers une butée arrière solidaire de l'arbre 17, laquelle est constituée par un anneau d'arrêt 21 situé à l'opposé du pignon 11. Cette force axiale de réaction s'ajoute aux forces de rappel du noyau mobile du contacteur électromagnétique de conception classique, après la coupure de l'alimentation de ce dernier, au moyen d'un fourchette (non représentée) pivotant autour d'un axe et dont une extrémité est en liaison avec le noyau mobile et l'autre extrémité libre venant se loger dans la gorge 18a pour entraîner le lanceur en translation. Un tel contacteur électromagnétique et une telle fourchette sont décrits dans le document WO 00/39454 précité. Le pignon 11 s'échappe

rapidement de la couronne avec une vitesse suffisante pour éviter une usure et une détérioration des extrémités des dents.

Une butée avant 22 est agencée sur l'arbre 17 du lanceur pour définir la position de fin de course du pignon 11 en engagement sur la couronne dentée.

L'intervalle axial séparant la butée avant 22 de l'anneau d'arrêt 21 détermine la course de coulissement du lanceur 12, respectivement entre la position de repos et la position de travail du pignon 11.

L'anneau d'arrêt 21 (figure 2) est ouvert, en présentant une forme de C, et une épaisseur est de l'ordre de 1 à 1,5mm. L'écartement entre les becs 24 d'extrémités du C est légèrement inférieur au diamètre de la gorge de positionnement 23 prévue sur l'extrémité arrière de l'arbre 17 du lanceur 10.

Dans la position de repos, l'extrémité 25 de la douille 18 vient en butée contre l'anneau d'arrêt 21.

Les règles de montage habituelles de ce type de circlips consistent à exercer une poussée radiale (flèche F, figure 1) sur la partie médiane de l'anneau 21 pour l'insérer dans la gorge de positionnement 23 selon une direction perpendiculaire à l'arbre 17. Le resserrement des becs 24 après insertion permet un maintien stable de l'anneau d'arrêt 21 dans la gorge 23.

Un tel montage radial de l'anneau d'arrêt 21 d'un lanceur connu n'est possible que si la gorge de positionnement 23 est accessible vis-à-vis de la protubérance 26 du réducteur de vitesse 13. Ces protubérences 26 consistent par exemples en des plots 13b amortisseurs élastiques reçus à l'intérieur de logements 50a du carter 50 (partiellement représenté) du démarreur. Ainsi ces moyens élastiques 13b autorisent un mouvement de rotation qui permet d'amortir les chocs et donc une réduction du bruit. Pour plus de précisions, on se reportera par exemple au document WO 00/39454. En variante de réalisation, ces protubérences 26 peuvent consister en des plots non élastiques.

L'ensemble constitué par le pignon 11, le dispositif d'accouplement débrayable 12 et le réducteur de vitesse 13 et introduit, après le placement de l'anneau d'arrêt 21 dans sa gorge 23, dans le carter 50 du démarreur.

L'arbre 17 du lanceur 10 doit être rallongé axialement d'une distance L pour autoriser l'insertion de l'anneau d'arrêt 21. Il en résulte une augmentation de l'encombrement longitudinal du démarreur.

Objet de l'invention L'invention a pour but de pallier ces inconvénients, et d'élaborer un procédé de montage facilitant l'insertion de l'anneau d'arrêt d'un lanceur avec butées sur cannelures, sans nécessiter un rallongement de l'arbre du démarreur.

Selon l'invention, on monte d'abord dans une première étape l'anneau d'arrêt sur un tronçon d'arbre axial situé dans une zone de montage accessible entre la gorge et les cannelures, et dans une deuxième étape, on déplace le lanceur dans le sens axial vers la position de repos de manière à entraîner l'anneau d'arrêt le long du tronçon d'arbre jusqu'à la gorge de positionnement, laquelle est agencée dans une zone de service dépourvue d'accès radial.

L'anneau d'arrêt est inséré radialement sur l'arbre dans une zone libre de toute pièce environnante, et un déplacement manuel du lanceur dans le sens axial pousse ensuite l'anneau dans la gorge en retrait, où l'accès radial ne serait pas possible. Un tel montage permet de réduire l'encombrement longitudinal du démarreur.

L'invention concerne également un démarreur électrique pour véhicule automobile équipé d'un lanceur comprenant un dispositif d'accouplement débrayable par exemple à roue libre coopérant avec deux séries de cannelures hélicoïdales de formes complémentaires agencées respectueusement sur l'arbre et dans une douille d'un moyeu d'entraînement, une première butée arrière et une deuxième butée avant échelonnées le long de l'arbre pour définir

la course de coulissement du lanceur entre les positions de repos et de travail du pignon, ladite première butée arrière étant formée par ledit anneau d'arrêt élastique inséré dans une gorge de positionnement annulaire de l'arbre. La gorge de positionnement se trouve avantageusement dans une zone de service privée d'accès radial, et en retrait d'une protubérance du du réducteur de vitesse.

Le dispositif peut avantageusement être complété par une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : -la gorge de positionnement comporte une face frontale destinée à bloquer axialement l'anneau d'arrêt dans la zone de service ; -la gorge de positionnement est délimitée en regard de la face frontale, par une face de butée annulaire, dont la largeur est supérieure à celle de la face frontale ; - la longueur axiale de la gorge séparant la face frontale de la face de butée est choisie pour recevoir un ou plusieurs anneaux d'arrêt élastiques ; - la gorge de positionnement est séparée axialement des cannelures de l'arbre du lanceur par un tronçon d'arbre de forme tronconique, le diamètre du côté des cannelures étant inférieur au diamètre proche de la face frontale de ladite gorge.

Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un procédé de montage selon l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 montre une vue en coupe du lanceur d"Un démarreur de l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue de détail de l'anneau d'arrêt constituant la butée arrière de l'arbre du lanceur ; - la figure 3 est une demi-vue schématique en coupe et à échelle agrandie d'une partie de l'arbre de lanceur permettant la mise en oeuvre du procédé de montage selon l'invention ;

-les figures 4 et 5 représentent des vues identiques de la figure 1, illustrant les étapes de montage selon l'invention de l'anneau d'arrêt, en cas de non- accès à la gorge de positionnement selon la figure 3.

Description d'un exemple de réalisation selon l'invention Sur les figures 3 à 5, les mêmes numéros de repères seront utilisés pour désigner des pièces similaires ou identiques à celles des figures 1 et 2.

En référence à la figure 3, la gorge de positionnement 23 de l'arbre 17 du lanceur 10 est séparée axialement des cannelures 15 internes par un tronçon d'arbre 27 à section progressive, par exemple tronconique. Le diamètre D1 du tronçon d'arbre 27 du côté des cannelures 15 est inférieur à celui D2 proche de la face frontale 28 de la gorge 23. La face frontale 28 est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre 17, mais peut également être inclinée et avoir un profil non rectiligne.

Le diamètre D1 du tronçon d'arbre 27 est voisin du diamètre admissible par l'anneau d'arrêt sans déformation élastique de ce dernier. De préférence, le diamètre D1 est égal au diamètre D3 de fond de gorge 23 préconisé par le fabricant de l'anneau.

En regard de la face frontale 28, la gorge 23 est délimitée par une face de butée 29 annulaire, dont la largeur correspond à la différence des diamètres D4 et D3. Cette largeur est suffisante pour résister à la poussée axiale due au retour du lanceur en position de repos, et est supérieure à la largeur de la face frontale 28 correspondant à la différence des diamètres D2 et D3.

Avantageusement, la face 29 appartient à une surépaisseur que présente l'arbre 17 pour sa fixation sur le porte-satellite 14b. Cette surépaisseur à un diamètre supérieur à celui du tronçon 27.

La zone de montage radial de l'anneau d'arrêt 21 élastique s'effectue dans une première étape dans l'espace axial d situé entre la protubérance 26 et

l'extrémité des cannelures 15. Cet espace d permet l'insertion de l'anneau 21 sur la partie accessible du tronçon d'arbre 27.

La figure 4 illustre cette première étape d'insertion de l'anneau d'arrêt 21 dans l'espace accessible. Il suffit de pousser radialement l'anneau 21 sur le tronçon d'arbre 27 comme à la figure 1. La protubérance 26 ne gêne pas cette opération de montage. Avantageusement comme visible aux figures 4 et 5 les protubérences 26 n'ont pas toutes la même forme. Certaines de ces protubérences sont plus courtes pour encore réduire la longueur axiale de l'arbre 17 et permettre un montage aisé du circlips.

Pour transférer l'anneau d'arrêt 21 dans la gorge de positionnement 23 se trouvant en retrait de la protubérance 26, on déplace le lanceur 10 dans le sens de la flèche F1, de manière que l'extrémité arrière 25 de la douille 18 pousse axialement l'anneau 21 le long du tronçon d'arbre 27, et en direction du réducteur 13, jusqu'à la venue en engagement dans la gorge de positionnement 23. II est ainsi possible d'insérer l'anneau d'arrêt 21 dans la gorge de positionnement 23 qui se trouve dans une zone de service privée d'accès radial, et sans pour autant augmenter l'encombrement longitudinal du démarreur. Lors de son déplacement le long du tronçon d'arbre 27, l'anneau 21 s'ouvre progressivement puis se referme lorsqu'il tombe dans la gorge 23.

Bien évidement, sans sortir du cadre de l'invention, les protubérences 26 peuvent consister en tout agencement autre que des plots élastiques (par exemple en élastomère) ou en plastique destinés à coopérer avec le carter du démarreur. II pourrait s'agir par exemple d'une excroissance de la courronne extérieure du réducteur de vitesse. Par protubérence, il faut comprendre tout dispositif qui empêche l'accés radial direct à la gorge 23 destinée à recevoir la butée 21.