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pour: "Embrayage automatique pour voitures automobiles et autres applications ". l'invention vise un embrayage automatique, sans arti- oulation ni ressort, qui peut être utilisé avantageusement pour
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les voitures automobiles.oanots.maohines-outils,dynamos démarrant ' en charge, démarreurs pour moteurs quelconques et toutes autres applications industrielles
Cet embrayage est constitué essentiellement par une oouronne extensible. en matière plastique pu.métallique, reliée
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à l'arbre moteur et disposée à l'intérieur d'une cuvette qui en- toure la couronne extensible et est rendue solidaire de l'arbre récepteur .
Cette couronne extensible formant l'organe mâle de l'embrayage , est constituée par une série d'éléments radiaux, qui sous l'effet de la force centrifuge , se déplaoent vers l'ex- térieur pour venir agir dans la cuvette ou élément femelle, cette action pouvant encore être augmentée par l'élasticité même de la matière de la couronne extensible .
Lorsque l'arbre moteur tourne à faible vitesse , aucun accouplement ne se produit ; mais,dès que cette vitesse a acquis une va leur déterminée etvariable suivantl'application envisagée , la force centrifuge ,agissant sur les éléments de la oouronne extensible , provoque l'application énergique de ces élé- ments sur la paroi interne de la cuvette en réalisant ainsi un embrayage automatique fonctionnant' seul sans l'emploi de pédales ni de leviers de commande .
Dans le cas de l'application à une voiture automo- bile , la couronne extensible )pourra avantageusement être fixée au volant du meteur , soit par des broches dans le cas du type plastique ,soit par des boulons dans le cas du type métallique .
Les éléments de la couronne extensible devant ve- vir au contact de l'intérieur de la cuvette pour réaliser l'em- brayage , seront avantageusement pourvus d'une garniture de fris- tion ,telle que le ferrode, pour réaliser une bonne adhérence , entre la couronne motrise et la cuvette fixée à l'arbre récep- teur .
Le dessin oi-annexé montre , à titrer d'exemples, plusieurs modes de réalisation de l'embrayage automatique objet de l'invention.
La fig 1 de ce dessin est une coupe longitudinale
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d'un embrayage à couronne extensible en matière plastique . la fig est une vue de faoe de la couronne extensible seule la fig 3 estune vue en plan
Les fig 4 et 5 sont respectivement une coupe longitudi- nale et une vue de faoe d'une variante de l'embrayage , dans la- quelle la couronne extensible est métallique .
La f ig 6 montre une variante dans laquelle l'embrayage comporte deux blocs pivotants
Les fig 7 et 8 représentent la cuvette de l'embrayage montée folle sur l'arbre commandé portant un disque étoilé elasti- que aveo lequel sont en prise des bras ou tous solidaires de l'arbre commandé .
Les fig 9 et 10 montrent une variante du dispositif des fig 7 et 8 .
L'embrayage représenté sur les fig 1 à 3 oomprend une couronne en matière plastique en caoutchouc par exemple , fen- due radia lementsur la plus grande partie de sa longueur de ma- nière à constituer des éléments extensibles ou segments 1 ; les fentes s'étendent de a-a à b-b (voir fig 1 et 3) et les segments découpés.
tiennent par leur extrémité intérieure, à une partie non fendue 3 , s'étendant de b en c .Le plan b-b où se termi- nent les fentes radiales forme ainsi une sorte de charnière ou d'articulation pour les segments 1 la couronne élastique ainsi formée est reliée au pla- teau ou volant moteur 3 par un moyen quelconque .Dans l'exemple figuré 'cette liaison est assurée par des broches 4 fixées au a volant 3 et comportant une surépaisseur 4 qui s'encastre dans la partie non fendue de la couronne dans le but d'empêcher l'en- semble de cette dernière de se déplacer longitudinalement sur ces
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broches .
Afin de faciliter le déplacement radial des segments élastiques 1 ,1 ceux-ci sont peroés d'ouvertures ovalisées 5 ,dont la section oro it depuis le plan b-b jusqu'au plan a-a (voir figl les broches de fixation et d'entraînement oiroulaire de la couron- ne extensible sont engagées dans ces ouvertures ovalisées Un roulement à billes 6 , retenu dans la partie 2 de la couronne , sert à supporter et oentrer dans cette couronne l'extrémité de l'arbre récepteur 7 .
Sur ce dernier est oalée la cuvette d'en- traînement 8 quiconstitua l'élément femelle de l'embrayage et qui est ici de forme oylindrique .Cette ouvette pourrait égale- ment avoir toute autre forme ,telle que cylindrique ou ovoïde suivant les besoins la surface extérieure des segments élastiques 1 sera avantageusementpourvue de garnitures de frietiion 9, par exem- ple en "ferrodo", de manière à réaliser une. bonne adhérence de ces segments sur la faoe intérieure de la cuvette 8 ;
ces gar- nitures pourront être fixées à la manière élastique par un moyen.quelconque , par exemple par des vis 10 dont la tête. sera noyée dans la ma t ière pour ne pas faire saillie à l'extérieur
Le fonctionnement du dispositif ainsi établi est le suivant :
Le moteur étant mis en marche entraîne l'arbre 11 et, par suite, le volant 3 et l'ensemble de la couronne élastique par l'intermédiaire des broches 4 .
Lorsque la vitesse de rotation est faible ou telle qu'elle ne provoque qu'une très légère extension des segments 1 , aucun entraînement de l'arbre conduit 7 ne se produit .Si cette vitesse oroit et atteint une valeur préalablement déterminée ,les
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segments 1 s'écartent radialement sous l'effet de la force cen- trifuge et les garnitures de ferrodo 9 s'appliquent énergiquement sur la face interne de la cuvette 8 , oe qui réalise l'embrayage automatique entre les deux arbres .Si la vitesse de l'arbre mo- teur vient à ralentir au-dessous de la valeur fixée, les segments 1 se rapprochent du centre sous l'effet de leur élasticité , ce quiproduit automatiquement le débrayage de la cuvette 8 et, par suite de l'arbre conduit 7 .
Dans la variante représentée sur les fig 4 et 5 la couronne extensible est constituée par un disque métallique 2 fixé au volant 3 par des boulons 4 et quiest découpé de fentes radiales de manière à constituer les segments d'entra înement 1 garnis de bandes de ferrodo 9. Dans cette disposition les segment
1, seront avantageusement pourvus d'un ou de deux plis , tels que 1 destinés à aumgenter leur élasticité et faoiliter leur exten- sion radiale sous l'effet de la foroe oentrifuge .
Comme on le voit le dispositif ainsi établi constitue un appareil d'embrayage et de débrayage absolument automatique etfonctionnant sans l'emploi d'aucune commande, sous la seule action de la force oentrifuge . Il forme également un dispositif d'accouplement souple entre les deux arbres , moteur et conduit , et évite, par suite tout-à-ooup dans les transmissions , en par- ticulier lors des démarrages
Dans la variante de la fig 6 l'embrayage est constitué par deux blocs séparés 1,1 pouvant pivoter chacun sur une broche d'entraînement 4 fixée au volant moteur , pour s'appliquer sous l'action de la force centrifuge , dans l'Intérieur de la cuvette d'entraînement.
Chacun des blocs 1, 1 sera de préférence percé -de trous dans lesquels seront placés des disques de plomb 12 pour le ...
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lestage .
Comme dans le dispositif des fig. 1 à 3, la périphérie des blocs 1 , sera avantageusement pourvue de garnitures de friction 9 , les entourant entièrement ou par- tiellement .
Sur cette fig 6 l'embrayage comprend deux blocs pivotais mais il est évident qu'il pourxa être constitué avec trois bloos ou davantage
Le dispositif représenté fig7 et 8 , est destiné à créer lorsque l'on lâche la pédale d'accélérateur, un temps mort destiné à favoriser le passage des vitesses
Ce dispositif est constitué par une plaque de oaout- ohouo ou autre matière élastique 13 fixée à la cuvette 8 dé
1'embrayage qui, dans oe cas est montée folle sur l'arbre com- mandé 7 -La plaque de caoutchouc 13 porte des bras 13a,en nom- bre quelconque contre lesquels viennent appuyer des tocs 14 soli- daires d'un manohon 15 claveté sur l'arbre commandé 7 .
Lorsque l'embrayage est en fonction les blocs 1 en- traînent la cuvette 8 dans le mouvement de rotation de l'arbre moteur 11, et oe mouvement est transmis elastiquement à l'arbre commandé 7 par les bras 13 quientraînent les tous 14 solidaires de cet arbre commandé .
On comprend qu'avec un tel dispositif, lorsqu'on cesse d'appuyer sur la pétale d'accélération , il se produit un certia flottement de la cuvette d'embrayage et, par suite, un temps mort entre le contact des bras 13'et des tocs 14 qui favorise le pas- sage des vitesses .
Dans la variante montrée fig 9 et 10 les bras élasti- ques 13a sont remplacés par des tampons élastiques 13 -solidai- res de la curette d'entraînement 8 ,et les tocs 14 sont ici constitués par des lames élastiques 14 fixées au manchon 15
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solidaire de l'arbre oomtnln4é ,
Comme on le comprend* les tocs dtentratnement pour- raient être formes, par les broches mêmes de l'embrayage en ménageant alors des mortaises curvilignes allongées dans les blocs élastiques .
Au lieu d'utiliser des tocs pour la création d'un temps mort on pourrait interposer un dispositif de roué libre entre la cuvette de l'embrayage et l'arbre commandé
Les dispositifs décrits trouveront une application avantageuse pour les* voitures,automobiles , soit comme embrayage, cas
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auquelylls tao 111 terot1J:!les démarrages et le passage des vitesses soit comme accouplement automatique pour les moteurs éleotri.- ques de démarrage . 11a -sent susceptible: également de nombreuses autres applications et notamment comme organe d'embrayage pour les transmissions industrielles .
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1 - 'Embrayage automatique pour voitures automobiles et autres applications industrielles , caractérisé par le fait qu'il est constitué par une couronne extensible , en matière plastique ou Métallique reliée l'arbre moteur et disposée dans
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une cuvette d'entra1nement qui l'enveloppe et est rendue soliclalz
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for: "Automatic clutch for motor cars and other applications". the invention relates to an automatic clutch, without articulation or spring, which can be used advantageously for
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automotive cars, oanots, maohines-tools, dynamos starting under load, starters for any engine and all other industrial applications
This clutch is essentially constituted by an extendable crown. made of plastic or metallic, bound
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to the motor shaft and arranged inside a cup which surrounds the extensible ring gear and is made integral with the receiver shaft.
This extensible ring forming the male member of the clutch, is made up of a series of radial elements which, under the effect of centrifugal force, move outwards to act in the cup or female element. , this action being able to be further increased by the very elasticity of the material of the extensible crown.
When the motor shaft rotates at low speed, no coupling occurs; but, as soon as this speed has acquired a determined and variable value according to the envisaged application, the centrifugal force, acting on the elements of the extensible crown, causes the energetic application of these elements on the internal wall of the bowl by making thus an automatic clutch functioning alone without the use of pedals or control levers.
In the case of application to a motor vehicle, the extensible crown wheel can advantageously be fixed to the meter's steering wheel, either by pins in the case of the plastic type, or by bolts in the case of the metal type.
The elements of the extensible ring gear which must come into contact with the inside of the cup in order to achieve the clutch, will advantageously be provided with a friction lining, such as the ferrode, to achieve good adhesion, between the driven crown and the cup fixed to the receiving shaft.
The accompanying drawing shows, to be titled by examples, several embodiments of the automatic clutch which is the subject of the invention.
Fig 1 of this drawing is a longitudinal section
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a clutch with extendable plastic crown. fig is a front view of the extensible crown only fig 3 is a plan view
FIGS. 4 and 5 are respectively a longitudinal section and a view in front of a variant of the clutch, in which the extensible ring gear is metallic.
Fig 6 shows a variant in which the clutch comprises two pivoting blocks
FIGS. 7 and 8 represent the clutch cup mounted loose on the controlled shaft carrying an elastic star disc with which are engaged with the arms or all integral with the controlled shaft.
Figs 9 and 10 show a variant of the device of Figs 7 and 8.
The clutch shown in FIGS. 1 to 3 includes a crown made of plastic material, for example rubber, split radially over most of its length so as to constitute extensible elements or segments 1; the slits extend from a-a to b-b (see figs 1 and 3) and the segments cut out.
hold by their inner end, to a non-split part 3, extending from b to c. The plane bb where the radial slits end thus forms a sort of hinge or articulation for the segments 1 the elastic ring thus formed is connected to the plate or flywheel 3 by any means. In the example shown, this connection is provided by pins 4 fixed to the flywheel 3 and comprising an extra thickness 4 which fits into the non-split part of the crown in order to prevent the whole of the latter from moving longitudinally on these
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pins.
In order to facilitate the radial displacement of the elastic segments 1, 1 these are perforated with oval openings 5, the section of which oro it from the plane bb to the plane aa (see figl the fixing pins and oiroulaire drive of the extensible crown are engaged in these oval openings. A ball bearing 6, retained in part 2 of the ring gear, is used to support and enter into this ring the end of the receiver shaft 7.
On the latter is spread the drive cup 8 which constitutes the female element of the clutch and which is here of oylindrical shape. This valve could also have any other shape, such as cylindrical or ovoid as required. outer surface of the elastic segments 1 will advantageously be provided with frietiion linings 9, for example in "ferrodo", so as to achieve a. good adhesion of these segments on the inner faoe of the bowl 8;
these gaskets can be fixed in the elastic manner by any means, for example by screws 10 including the head. will be embedded in the material so as not to protrude outside
The operation of the device thus established is as follows:
The engine being started drives the shaft 11 and, consequently, the flywheel 3 and the whole of the elastic ring via the pins 4.
When the speed of rotation is low or such that it causes only a very slight extension of the segments 1, no drive of the driven shaft 7 occurs. If this speed oroit and reaches a predetermined value, the
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segments 1 move apart radially under the effect of the centrifugal force and the ferrode packings 9 apply energetically to the internal face of the cup 8, which performs the automatic clutch between the two shafts. of the motor shaft slows down below the fixed value, the segments 1 move closer to the center under the effect of their elasticity, which automatically produces the disengagement of the cup 8 and, as a result of the shaft led 7.
In the variant shown in Figs 4 and 5, the extendable crown is constituted by a metal disc 2 fixed to the flywheel 3 by bolts 4 and which is cut with radial slots so as to constitute the drive segments 1 lined with ferrodo strips 9. In this arrangement the segments
1, will advantageously be provided with one or two plies, such as 1 intended to aumgenter their elasticity and failiter their radial extension under the effect of the oentrifugal force.
As can be seen, the device thus established constitutes an absolutely automatic clutch and disengagement device, operating without the use of any control, under the sole action of the centrifugal force. It also forms a flexible coupling device between the two shafts, motor and conduit, and consequently prevents all-à-ooups in transmissions, in particular when starting.
In the variant of FIG. 6, the clutch consists of two separate blocks 1,1 which can each pivot on a drive spindle 4 fixed to the engine flywheel, to be applied under the action of centrifugal force, in the Interior of training bowl.
Each of the blocks 1, 1 will preferably be pierced with holes in which lead discs 12 will be placed for the ...
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the internship .
As in the device of FIGS. 1 to 3, the periphery of the blocks 1, will advantageously be provided with friction linings 9, surrounding them entirely or partially.
In this fig 6 the clutch includes two pivot blocks but it is obvious that it could be made with three or more bloos
The device shown in fig7 and 8, is intended to create, when the accelerator pedal is released, a dead time intended to promote gear change.
This device consists of a plate of oaout-ohouo or other elastic material 13 fixed to the bowl 8 of
The clutch which, in this case is mounted loose on the driven shaft 7 -The rubber plate 13 carries arms 13a, in any number against which come to press the knobs 14 solid with a manohon 15 keyed on the controlled shaft 7.
When the clutch is in operation, the blocks 1 cause the cup 8 in the rotational movement of the motor shaft 11, and this movement is elastically transmitted to the controlled shaft 7 by the arms 13 which drive all 14 integral with each other. this tree ordered.
It will be understood that with such a device, when one stops pressing on the acceleration petal, there is a certain floating of the clutch cup and, consequently, a dead time between the contact of the arms 13 ' and tocs 14 which promotes the shifting of gears.
In the variant shown in FIGS. 9 and 10, the elastic arms 13a are replaced by elastic buffers 13 -solidaires of the drive curette 8, and the tocs 14 are here constituted by elastic blades 14 fixed to the sleeve 15
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integral with the oomtnln4é tree,
As will be understood * the entrainment knobs could be formed by the very pins of the clutch, thus leaving elongated curvilinear mortises in the elastic blocks.
Instead of using tocs for the creation of a dead time one could interpose a free wheel device between the clutch cup and the controlled shaft
The devices described will find an advantageous application for * cars, automobiles, or as a clutch, case
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auquelylls tao 111 terot1J:! starting and changing gears either as automatic coupling for electric starting motors. 11a -sent: also many other applications and in particular as a clutch member for industrial transmissions.
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1 - 'Automatic clutch for motor cars and other industrial applications, characterized in that it consists of an extendable crown, plastic or metal connected to the motor shaft and disposed in
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a training bowl which surrounds it and is made soliclalz