DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

La présente invention porte sur un démarreur pour véhicule automobile comprenant un porte-pignon et un pignon, le pignon étant mobile par rapport au porte-pignon par l'intermédiaire d'un ressort.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE

Les véhicules automobiles comportant un moteur thermique comportent également un dispositif de démarrage de ce moteur thermique, appelé démarreur. On a représenté sur la figure 1 un démarreur 201 pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile selon l'état de la technique.

Ce démarreur 201 comprend un contacteur 217 et un moteur électrique 206 muni d'une part d'un rotor 202, encore appelé induit, comprenant un axe X et pouvant tourner autour de cet axe, et d'autre part, un stator 21 1 , encore appelé inducteur, placé autour du rotor 202. Ce stator 21 1 est logé dans une culasse 203 du démarreur et comprend plusieurs pièces polaires 204 pour la mise en place d'un bobinage inducteur 205.

Le rotor 202 comporte un corps de rotor 207, un bobinage d'induit 208 enroulé dans des encoches du corps de rotor 207 et un arbre d'induit. Ce bobinage d'induit 208 forme, de part et d'autre du corps de rotor 207, un chignon avant 209 et un chignon arrière 210.

Le rotor 202 est pourvu, à l'arrière, d'un collecteur 212 supporté par l'arbre d'induit comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l'exemple considéré par des fils, du bobinage d'induit 208. Le collecteur 212 du moteur électrique 206 est entouré par la culasse 203.

Des balais 215.1 - 215.4 dont seulement deux à savoir 215.1 et 215.2 sont visibles sur la figure 1 , sont prévus pour l'alimentation électrique du bobinage d'induit 208. Les balais 215.1 - 215.4 formant un groupe sont portés par un porte balai 234 pris en sandwich entre la culasse 203 et un capot 216. Au moins un des balais du groupe étant relié à la masse du démarreur 201 et au moins un des balais du groupe étant relié au contacteur 217. Il est prévu ici un groupe de 4 balais 215.1 - 215.4. Toutefois, les balais peuvent également être par exemple au nombre de deux, six ou huit.

Le contacteur 217 comprend une borne 229 reliée via un élément de liaison électrique, par exemple un fil 230, à une alimentation électrique du véhicule.

Le contacteur comprend une borne 231 reliée via un élément de liaison électrique, par exemple un fil 232 à au moins un des balais 215.1 - 215.4.

Les balais 215.1 - 215.4 viennent frotter sur le collecteur 212 lorsque le rotor 202 est en rotation.

Le démarreur 201 comporte en outre un lanceur 219 monté de manière coulissante sur un arbre d'entraînement 218 et pouvant être entraîné en rotation autour de l'axe X par le rotor 202.

Un ensemble réducteur de vitesses 220 peut être interposé entre le rotor 202 et l'arbre d'entraînement 218.

Le lanceur 219 comporte un élément d'entraînement formé un pignon 221 et destiné à s'engager sur un organe d'entraînement 274 du moteur à combustion. Cet organe d'entraînement est par exemple une couronne dentée.

Le lanceur 219 comprend également un porte-pignon qui n'est pas visible sur la figure 1 . Le pignon 221 est monté coulissant sur ce porte-pignon.

Le lanceur 219 comprend en outre une roue libre 222 et une rondelle poulie 223 définissant entre elles une gorge 224 pour recevoir l'extrémité 225 d'une fourchette 227.

Cette fourchette 227 est réalisée par exemple par moulage d'une matière plastique. La fourchette 227 est actionnée par le contacteur 217 pour translater le lanceur 219 par rapport à l'arbre d'entraînement 218, suivant l'axe X, entre une première position dans laquelle le lanceur 219 est désengagé de la couronne dentée 274 et une deuxième position dite d'engagement dans laquelle le lanceur 219 entraîne le moteur à combustion par l'intermédiaire du pignon 221 .

Pour que le pignon 221 puisse entraîner la couronne dentée du moteur thermique 274, les dents du pignon doivent après translation du pignon et du lanceur suivant l'axe X atteindre la position d'engagement. Selon cette position d'engagement une dent du pignon est disposée entre deux dents de la couronne.

Le pignon 221 entraîne alors la couronne 274 dans un sens appelé sens positif ce qui a pour effet de provoquer lorsque le pignon 221 tourne à une certaine vitesse, le démarrage du moteur thermique. Après le démarrage du moteur thermique, la couronne 274 poursuit sa rotation dans ledit sens positif. Elle entraine alors le pignon mais pas le rotor 202 grâce à la roue libre 222.

En effet, la roue libre 222 est disposée entre le rotor 202 et le pignon 221 pour permettre une transmission du couple du rotor 202 vers le pignon 221 et la couronne 274 lorsque celle-ci est entraînée dans le sens positif par le pignon. Au contraire, lorsque la couronne 274 tourne dans le sens positif et entraine le pignon 221 , le rotor 202 n'est pas entraîné.

Selon l'état de la technique, on définit plusieurs types de démarrage en fonction de l'état de fonctionnement du moteur thermique. Plus précisément, lors de son arrêt, après un passage par un régime ralenti, le moteur thermique passe par une phase de diminution rapide de la vitesse de rotation, le démarrage pendant cette phase est appelé "Fenêtre 1 ", "window 1 " ou "W1 " selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier. Par la suite, le moteur passe par une phase appelée parfois balancement selon laquelle sa couronne peut tourner dans un sens négatif opposé au sens de rotation positif mentionné ci-avant, le démarrage pendant cette phase est appelé "Fenêtre 2", "window 2" ou "W2" selon un terme anglo- saxon bien connu de l'homme du métier.

Quand le moteur est arrêté, on parle de démarrage "Fenêtre 0", "window 0" ou "W0" selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier.

Il est prévu avec les démarreurs de faire notamment des démarrages du moteur de type W1 . Selon le type de démarrage W1 , la vitesse de rotation de la couronne 274, en train de décroître, peut atteindre une vitesse de l'ordre de plusieurs centaines de tours par minute mais sans toutefois être supérieur à 800 tours par minute.

Il est également prévu avec les démarreurs de faire notamment des démarrages du moteur de type W2. Selon le type de démarrage W2, la vitesse de rotation de la couronne 274 peut prendre une valeur négative.

Selon le démarrage W1 ou W2, il faut que lors de la translation du pignon les dents du pignon puisse atteindre la position d'engagement mentionnée ci- dessus alors que la couronne du moteur thermique est encore rotation. Il arrive donc que cet engagement n'ait pas lieu mais qu'au contraire une dent du pignon tape contre une dent de la couronne. Cela provoque alors un rebond du pignon. On définit le terme de fenêtre de tir qui correspond à l'intervalle pendant lequel la translation du pignon 221 va permettre aux dents du pignon d'atteindre la position d'engagement. La fenêtre de tir dépend notamment de la vitesse de rotation de la couronne 274, de la vitesse de translation du pignon 221 et de la largeur circonférentielle de la dent du pignon par rapport à la distance entre deux dents de la couronne. Notamment, une vitesse de translation plus importante peut augmenter la fenêtre de tir.

Cette vitesse de translation du pignon est directement reliée au coefficient de raideur d'un ressort entre le pignon et le porte-pignon. Ce ressort doit notamment à la fois présenter un coefficient de raideur suffisant et une bonne durabilité. Par ailleurs, lors de la rotation du pignon et du porte-pignon, ce ressort peut être soumis à des forces qui peuvent entraîner sa destruction et son éjection. En effet, quand la vitesse de rotation du pignon entraîné par la couronne du moteur thermique dépasse 25 000 tours/minute, alors les forces centrifuges provoquent la déformation des spires du ressort. Cette déformation commence par la première et la dernière spire du ressort de sorte que le ressort se déroule au fur et à mesure.

Il est connu du brevet américain US2862391A, l'utilisation de capots qui permettent de contenir le ressort et notamment sa première et sa dernière spires de sorte qu'il ne déroule pas. Une figure de ce brevet est partiellement reproduite en figure 2. La figure 2 illustre un pignon 54 muni d'une portion 70 qui fait face à un membre annulaire 68, un porte-pignon 26 et une roue libre 222. Le porte- pignon 26 comprend une partie avant 10. Sur la partie avant 10 est monté un circlips 58 qui maintient axialement le pignon 54. Deux douilles à aiguilles 28 sont prévues sur le porte-pignon 26 pour le montage sur un arbre non visible. Un ressort 62 est monté sur le porte-pignon pour agir sur le porte-pignon 70. Deux capots 64 et 66 sont prévus pour la première et la dernière spires du ressort. Ces deux capots 64 et 66 permettent de maintenir le ressort qui ne se déroule plus sous l'effet des forces centrifuges.

Toutefois, dans le brevet US2862391A, il n'est pas prévu de maintien des capots 64 ou 66 sur le membre annulaire 68 ou sur la portion 70. Ainsi les capots sont mobiles par rapport au membre annulaire ou à la portion 70. Cela peut poser notamment des problèmes de micro vibrations qui peuvent endommager par exemple les spires du ressort 62, le membre annulaire 68, ou la portion 70. Par ailleurs, dans ce brevet US2862391A datant de 1958, il est mentionné dans le préambule un engagement du pignon avec la couronne préalablement à la rotation de la couronne.

Il existe donc un besoin pour un démarreur muni de capots pour la tenue en centrifugation du ressort entre le pignon et le porte-pignon dont la durabilité est amélioré et ce avec un système simple à mettre en œuvre, le démarreur pouvant fonctionner notamment pour des démarrages de type W1 ou W2. OBJET DE L'INVENTION

L'invention a pour objet de répondre à ce besoin tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités.

Suivant l'invention il est proposé un démarreur comprenant -un moteur électrique comprenant un rotor muni d'un axe;

-un porte-pignon sur un arbre accouplé mécaniquement au moins dans un sens de rotation avec le rotor, comprenant une extrémité avant, une partie cannelée et un épaulement;

-un pignon comprenant des dents aptes à s'engrener avec une couronne d'un moteur thermique d'un véhicule automobile, monté coulissant sur la partie cannelée du porte-pignon entre une position avant et une position arrière, en position avant le pignon étant plus proche de l'extrémité avant du porte-pignon que en position arrière, le pignon étant accouplé en rotation avec le porte-pignon; -un ressort muni de spires et monté entre l'épaulement et le pignon, le ressort exerçant une force axiale sur le pignon du côté de sa première spire et une force axiale sur l'épaulement du côté de sa dernière spire;

-un capot agencé entre les dents du pignon et le ressort, le capot recouvrant au moins une partie de la première spire; Selon une caractéristique générale, le pignon comprenant une portion de guidage entourée par le ressort et qui s'étend axialement vers l'épaulement du porte-pignon, le capot comprend un pourtour intérieur qui est disposé autour de ladite portion de guidage et qui est muni d'un ensemble de languettes, au moins deux languettes étant en contact avec ladite portion de guidage de sorte que le capot soit monté serré sur la portion de guidage. Cela permet de pré-assembler le capot sur la portion de guidage du pignon et de manipuler un sous-ensemble. Par ailleurs, cela évite les microdéplacements du capot, générateurs d'usures du pignon et du ressort et on augmente ainsi la durée de vie du démarreur. Ainsi, avec un tel capot, la première spire peut résister à des forces centrifuges provoquées par une rotation du pignon de l'ordre de 35 000 tours/minute.

Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :

-le capot est monté par sertissage de son pourtour intérieur sur la portion de guidage. Il s'agit d'un assemblage par déformation du capot qui reste alors sur la portion de guidage du fait de l'élasticité du capot. Par exemple, il s'agit des languettes de l'ensemble de languettes qui sont déformées et qui par élasticité exercent une force sur la portion de guidage.

-l'épaulement du porte-pignon comprend une portion de centrage ayant un diamètre externe inférieur à la dernière spire du ressort, la portion de centrage étant entourée par le ressort, le démarreur comprend un deuxième capot qui recouvre au moins une partie de la dernière spire et qui comprend un pourtour intérieur, ledit pourtour intérieur étant disposé autour de la portion de centrage, et le pourtour intérieur est muni d'un ensemble de languettes, au moins deux desdites languettes étant en contact avec ladite portion de centrage de sorte que le deuxième capot soit monté serré sur la portion de centrage.

On prévoit ainsi un capot sur l'autre extrémité du ressort qui est également soumise à la force centrifuge. Dans ce cas, la fixation du deuxième capot à l'aide des languettes permet d'éviter les déplacements intempestifs de ce capot lors du montage du démarreur. Par ailleurs, on évite les microdéplacements du deuxième capot, générateurs d'usures du pignon et du ressort et on augmente ainsi la durée de vie du démarreur.

-l'épaulement comprend une portion de butée ayant un diamètre supérieur au diamètre externe de la dernière spire du ressort, et le deuxième capot est disposé autour de la portion de centrage entre la portion de butée et le ressort. La position du deuxième capot est ainsi parfaitement délimitée.

-le deuxième capot est monté par sertissage de son pourtour intérieur sur la portion de centrage. Le sertissage permet par l'élasticité du deuxième capot une fixation durable sur la portion de centrage. Par exemple, il s'agit des languettes de l'ensemble de languettes qui sont déformées et qui par élasticité exercent une force sur la portion de centrage.

-le pourtour intérieur d'un capot comprend un évidement entre deux languettes consécutives. Cet évidement permet d'assouplir les languettes pour qu'elles soient plus facilement déformables.

-le pourtour intérieur comprend un évidement de forme d'un demi-cercle entre deux languettes consécutives. Il s'agit d'une forme facile à réaliser et qui permet une bonne durabilité des languettes.

-l'ensemble de languettes d'un capot comprend des languettes d'interférence qui sont disposées sur le pourtour intérieur et qui définissent entre elles un diamètre inférieur au diamètre de la portion sur laquelle le capot est monté. Etant donné le diamètre inférieur à celui de la portion sur laquelle est monté le capot, les languettes se déforment pour permettre le montage du capot sur la portion puis elles serrent la portion par leur élasticité qui les fait revenir à leur position initiale. On obtient ainsi un montage serré durable et simple à mettre en œuvre.

- la portion de guidage comprend un cylindre lisse de diamètre externe compris entre le diamètre interne des languette et le diamètre externe des languettes, le diamètre interne étant le plus petit diamètre de l'extrémité libre des languettes et le diamètre externe étant le plus grand diamètre du fond entre deux languettes.

On peut prévoir que les languettes d'interférence sont diamétralement opposées deux à deux sur le pourtour intérieur. Dans ce cas, deux languettes d'interférence diamétralement opposées touchent simultanément la portion sur laquelle est monté le capot.

-l'ensemble de languettes d'un capot comprend des languettes de centrage qui sont disposées sur le pourtour intérieur et qui définissent entre elles un diamètre supérieur ou égal au diamètre de la portion sur laquelle le capot est monté. Etant donné le diamètre supérieur à celui de la portion sur laquelle est monté le capot, les languettes de centrage ne touchent pas simultanément la portion, elles permettent un centrage lors du montage du capot sur la portion. Par ailleurs, ces languettes de centrage facilitent le montage du capot sur la portion qui requiert du fait qu'il n'y pas que des languettes d'interférences une force moins importante. On peut prévoir que les languettes de centrage sont diamétralement opposées deux à deux sur le pourtour intérieur. Dans ce cas, deux languettes de centrage diamétralement opposées ne touchent pas simultanément la portion sur laquelle est monté le capot.

-au moins un capot comprend une paroi radiale et une paroi axiale. -le pourtour intérieur est défini dans ladite paroi radiale.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 , déjà décrite, représente un coupe d'un démarreur selon l'état de la technique ;

-la figure 2, déjà décrite, représente une vue du pignon et du porte-pignon du démarreur selon l'état de la technique ;

-la figure 3 représente une vue du pignon et du porte-pignon du démarreur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

-la figure 4 représente une vue du capot selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et

-la figure 5 représente une vue du capot selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.

DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION La figure 3 illustre les éléments suivants:

-un porte-pignon 26 qui comprend une extrémité avant 10, une partie cannelée 18 et un épaulement 20. Le porte-pignon 26 est monté en rotation sur un arbre 218 muni d'un axe par l'intermédiaire des douilles à aiguilles 28; -un pignon 54 comprenant des dents 21 aptes à s'engrener avec la couronne 274 d'un moteur thermique d'un véhicule automobile. Le pignon est monté coulissant sur la partie cannelée 18 entre une position avant et une position arrière de sorte que le pignon 54 est accouplé en rotation avec le porte- pignon 26. Dans la position avant, le pignon 54 est plus proche de l'extrémité avant 10 qu'en position arrière;

-un ressort 62 muni de spires et monté entre l'épaulement 20 et le pignon 54. Le ressort comprend une série de spires et exerce une force axiale sur le pignon 54 du côté de sa première spire 13 et une force axiale sur l'épaulement 20 du côté de sa dernière spire 19; et -un capot 66 agencé entre les dents du pignon 21 et le ressort 62, le capot 66 recouvrant au moins une partie de la première spire 13.

Le pignon 54 comprend une portion de guidage 70 entourée par le ressort 62 et qui s'étend axialement vers l'épaulement 20 du porte-pignon 26. Le déplacement du pignon 54 par rapport au porte-pignon 26 est limité par un circlips 58 qui est monté sur la partie avant 10 du porte-pignon 26.

Le capot 66 comprend un pourtour intérieur 22 qui est disposé autour de la portion de guidage 70 et qui est muni d'un ensemble de languettes 17 visibles sur les figures suivantes.

Le capot 66 est monté par sertissage de son pourtour intérieur 22 sur la portion de guidage 70.

Selon un mode de réalisation, l'épaulement 20 peut comprendre une portion de centrage 12 qui a un diamètre externe inférieur à la dernière spire 19 du ressort 62 et qui entourée par le ressort 62, notamment la dernière spire 19 du ressort 62. Il est alors prévu un deuxième capot 64 qui recouvre au moins une partie de la dernière spire 19 et qui comprend lui aussi un pourtour intérieur 22 qui est disposé autour de la portion de centrage 12.

Dans ce cas, le pourtour intérieur 22 du deuxième capot 64 est muni d'un ensemble de languettes 17 visibles sur les figures suivantes. Par exemple, le deuxième capot 64 est monté par sertissage de son pourtour intérieur 22 sur la portion de centrage 12.

Par ailleurs, selon ce mode de réalisation, on peut prévoir que, l'épaulement 20 comprenant une portion de butée 1 1 ayant un diamètre supérieur au diamètre externe de la dernière spire 19 du ressort 62, le deuxième capot 64 est disposé autour de la portion de centrage 12 entre la portion de butée 1 1 et le ressort 62.

On peut prévoir que le capot 66 et/ou le capot 64 comprend une paroi radiale 24 perpendiculaire à l'axe de l'arbre 218 et une paroi axiale 23 qui est perpendiculaire au rayon d'un cercle de centre l'axe de l'arbre 218. Par exemple, le pourtour intérieur 22 est défini dans la paroi radiale 24.

Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 3, le ressort 62 est un ressort à vagues. Bien entendu, on pourrait prévoir un autre type de ressort, par exemple un ressort hélicoïdal comme dans le brevet américain US2862391A dont une coupe est montrée sur la figure 2 ou un ressort dont les spires ont une coupe rectangulaire.

Le pignon 54 et le porte-pignon 26 et les autres éléments mentionnés ci- dessus c'est à dire notamment l'arbre 218, la roue libre 222, le ressort 62 et les capots 64 et 66 peuvent être intégrés à un démarreur 201 illustré en figure 1 pour former un démarreur selon l'invention. Le démarreur 201 illustré en figure 1 comprenant notamment un moteur électrique 206 muni du rotor 202 ayant un axe X, l'axe de l'arbre 218 est par exemple l'axe X du rotor 202. De plus l'arbre 218 est accouplé mécaniquement dans au moins un sens de rotation avec le rotor 202 par exemple par l'intermédiaire d'une roue libre 222 comme illustré sur la figure 3. Les figures 4 et 5 représentent le pourtour intérieur 22 des capots 64 et 66 qui par exemple est défini dans leur paroi radiale 24. Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, le pourtour intérieur 22 comprend un ensemble 17 de languettes 14 et 16. Ce pourtour intérieur 22 comprend un évidement 15 entre deux languettes consécutives 14 et 14 ou 14 et 16. Par exemple, l'évidement 15 est de forme d'un demi-cercle entre deux languettes consécutives 14 et 16 ou 14 et 14.

Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 4, l'ensemble 17 de languettes comprend une pluralité de languettes 14 dont seulement quatre sont référencées ici pour rendre la figure plus lisible. Toutefois, selon le premier mode de réalisation, l'ensemble 17 de languettes comprend vingt quatre languettes 14.

Selon le premier mode de réalisation, l'ensemble 17 des languettes comprend des languettes similaires qui sont toutes des languettes d'interférence 14.

Il s'agit de languettes 14 qui sont disposées sur le pourtour intérieur 22 et qui définissent entre elles un diamètre D1 inférieur au diamètre de la portion 12 ou 70 sur laquelle le capot 64 ou 66 est monté.

Par exemple, les languettes d'interférence 14 qui sont disposées sur le pourtour intérieur 22 sont diamétralement opposées deux à deux et lorsqu'on prend deux languettes d'interférence 14 diamétralement opposées, elles définissent entre elles le diamètre D1 .

En tout état de cause, dans le cas du capot 66, les languettes d'interférence 14 définissent entre elles un diamètre D1 qui est inférieur au diamètre de la portion de guidage 70.

De même, dans le cas du capot 64, les languettes définissent entre elles un diamètre D1 qui est inférieur au diamètre de la portion de centrage 12.

Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 5, l'ensemble 17 de languettes comprend une pluralité de languettes d'interférence 14 dont seulement deux sont référencées ici pour rendre la figure plus lisible et une pluralité de languettes de centrage 16 dont seulement deux sont référencées ici pour rendre la figure plus lisible. Toutefois, selon le deuxième mode de réalisation, l'ensemble 17 de languettes comprend six languettes d'interférence 14 et six languettes de centrage 16.

Les languettes de centrage 16 ont une fonction de centrage lors du montage du capot 66 ou 64 sur la portion. Il s'agit de languettes 16 qui sont disposées sur le pourtour intérieur 22 et qui définissent entre elles un diamètre D2 supérieur au diamètre de la portion 12 ou 70 sur laquelle le capot 64 ou 66 est monté.

Par exemple, les languettes de centrage 16 qui sont disposées sur le pourtour intérieur 22 sont diamétralement opposées deux à deux et lorsqu'on prend deux languettes de centrage 16 diamétralement opposées, elles définissent entre elles le diamètre D2.

En tout état de cause, dans le cas du capot 66, lorsqu'on prend les languettes de centrage 16 définissent entre elles un diamètre D2 qui est supérieur au diamètre de la portion de guidage 70. De même, dans le cas du capot 64, lorsqu'on prend les languettes de centrage 16 définissent entre elles un diamètre D2 qui est supérieur au diamètre de la portion de centrage 12.

Selon le premier ou le deuxième mode de réalisation, au moins deux languettes du pourtour intérieur du capot 64 sont en contact avec ladite portion de centrage 12 de sorte que le capot 64 est monté serré sur la portion de centrage 12.

De même, selon le premier ou le deuxième mode de réalisation, au moins deux languettes du pourtour intérieur du capot 66 sont en contact avec ladite portion de guidage 70 de sorte que le capot 66 est monté serré sur la portion de guidage 70.