<Desc/Clms Page number 1>
"Démarreur pour moteurs à combustion interne applicable notamment aux moteurs d'avions"
Cette invention a trait aux démarreurs pour moteurs, par exemple pour moteurs à:combustion interne, et est en particulier avantageusement applicable aux moteurs d'a- vion son but étant d'établir un appareil simple, effica- ce et sûr qui puisse être commandé soit manuellement, soit mécaniquement, soit à la dois manuellement et mécaniquement Le démarreur suivant l'invention est caractérisé en par- tie par le fait que le mécanisme réoepteur élastique du démarreur est placé et monté sensiblement directement sur une pièce rotative faisant partie du moteur à lancer,
<Desc/Clms Page number 2>
comme par exemple le vilebrequin de ce moteur, de telle sorte que ce mécanisme utilise un espace situé à l'in- térieur du carter ou voisin du carter, espace qui, autre- ment, ne serait pas utilisé . Ceci permet en outre d'éta- blir ce mécanisme sous forme d'un ensemble complet en soi et de diminuer d'une façon correspondante la longueur du démarreur lui-même, qui est assujetti au carter .
Cette disposition procure en outre d'autres avantages d'ordre oonstruotif et fonctionnel, avantages qui seront mis en évidence au cours de la description donnée ci-après , L'invention est en outre caractérisée par l'application de ce mécanisme élastique pour constituer la liaison mo- trice entre le moteur et un appareil auxiliaire tel qu'une génératrice électrique, des moyens étant préférablement prévus, dans un mécanisme de ce genre, pour que le pou- voir de transmission de couple qu'il possède dans le sens correspondant au démarrage du moteur diffère de celui qu'il possède dans le sens correspondant à la commande de la génératrice, le pouvoir de transmission de couple étant le plus élevé dans le premier des deux sens susmen- tionnés .
En outre, le mode de réalisation actuellement préféré du démarreur suivant l'invention comprend un dis- positif d'inertie qui est combiné avec certains mécanismes du démarreur, en particulier l'engrenage réducteur employé par ce dispositif d'inertie, bien que cette oaractéris- tique, de même que la caractéristique se rapportant à la commande d'une génératrice., ne constituent pas des carac- téristiques essentielles de la présente invention .
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, qui va être décrit et représenté à titre d'exemple, le
<Desc/Clms Page number 3>
démarreur comprend une transmission eu mécanisme compre- nant un organe moteur aligné axialement avec le vilebre- quin ou organe équivalent du moteur à faire démarrer et agencé pour lancer cet organe par l'entremise d'un méca- nisme d'entraînement élastique qui, au lieu de faire par- tie du démarreur proprement dit, est monté sur ledit vilebrequin, un dispositif convenable, qui peut être manuel et(ou) mécanique (par exemple un moteur électrique) étant prévu pour actionner le démarreur .
Le dispositif mécanique et le dispositif manuel peuvent être combinés dans le même appareil de façon qu'ils puissent être utili- sés séparément ou conjointement, suivant qu'on le désire ; ou bien l'appareil peut être muni uniquement de l'un quel- conque de ces deux dispositifs, toutes ces variantes étant représentées dans les dessins annexés , En outre, le mode de réalisation préféré comprend un dispositif d'inertie tel qu'un volant qui, dans la présente construction, cons- titue an élément de l'engrenage réducteur du démarreur ; il comprend aussi, à titre de caractéristique, l'utilisa- tion du mécanisme d'entraînement élastique pour constituer la liaison motrice entre le moteur et la génératrice éleo- trique .
En ce qui concerne les caractéristiques générales de l'invention, c'est-à-dire le fait de disposer le méca- nisme récepteur ou d'entraînement élastique sur le vile- brequin ou organe équivalent du moteur, la construction particulière du démarreur peut être de tout genre oonve- nable, mais il est préférable d'adopter la construction pratique représentée dans les dessins et qui sera décrite ci-après d'une façon détaillée .
<Desc/Clms Page number 4>
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une coupe verticale du démarreur sui- vant l'invention, cette coupe étant prise suivant une li- gne brisée pour montrer le dispositif manuel dans le même plan bien qu'il soit en réalité situé perpendiculairement à la position représentée .
Fig. 2 est une élévation à plus petite échelle représentant la génératrice et les pièces associées .
Fig. 3 et 4 sont des coupes transversales suivant les lignes de coupes correspondantes de la figure 1, en regardant dans le sens des flèches .
Fig. 5 et 6 sont des détails de l'écrou ,
Fig. 7 est une vue analogue à la figure 1 mais dans laquelle la génératrice électrique et sa commande n'ont pas été représentées .
Fig. 8 est une vue analogue aux figures 1 et 7 mais représente le dispositif mécanique servant à action- ner l'appareil et comprenant l'application d'un dispositif d'inertie ,
Fig. 9 est une vue analogue à la figure 8 mais à une éohelle plus grande, le dispositif d'inertie n'étant pas représenté .
Fig. 10 est une vue analogue à la figure 1 mais représente une construction employant à la fois le dispo- sitif mécanique et le dispositif manuel dans le même appareil .
Fig. 11 est un détail d'une partie de la figure 10.
On décrira d'abord le mode de réalisation particulier représenté dans les figures 1 à 6, en commençant par le démarreur proprement dit , Ce démarreur est placé dans une
<Desc/Clms Page number 5>
boite principale 1 qui est convenablement supportée en raison du fait qu'elle est fixée amoviblement au carter
2 du moteur d'une manière convenable, par exemple à l'aide de boulons 3 . Uette botte est munie d'une plaque d'extré- mité 4 fixée à l'aide de vis 5 et contenant des roulements servant à supporter des organes rotatifs qui seront décrits plus loin, cette plaque supportant en outre un carter ou prolongement de boîte 6 fixé à ladite plaque par des vis 7 et servant à supporter et envelopper certaines pièces du dispositif manuel .
L'organe moteur proprement dit du démarreur comprend un arbre 8 qui peut tourner et se mouvoir longitudinalement et un organe d'embrayage 9 monté à l'une des extrémités de cet arbre pour se mouvoir longitudinalement à lui et tourner avec lui grâce à un assemblage 10 à tenon et mor- taise . Une barre à commande manuelle 11 traversant oen- tralement l'arbre 8 et l'organe d'embrayage 9 est reliée mécaniquement à cet organe, des moyens étant toutefois prévus grâce auxquels ledit organe peut posséder un mou- vement indépendant sur son arbre 8 et sur la barre 11 en antagonisme à la tension d'un ressort à boudin 12 .Un écrou 13 fixé à l'extrémité externe de la barre 11 limite le mouvement de l'organe d'embrayage vers J'extérieur .
Bet organe constitue un des éléments d'un embrayage à griffes et est muni de griffes 14 sur sa face externe .
Dans la présente construction, l'arbre 8 est relié par un pas de vis aux pièces conjuguées de la transmission.
A cet effet, cet arbre est constitué par une vis dont le filetage 15 coopère aveo un taraudage correspondant 16 d'une douille 17 qui se comporte à la façon d'un éorou qui
<Desc/Clms Page number 6>
peut tourner mais ne peut pas se déplacer longitudinale- ment . Cette douille 17 est montée pour tourner dans des roulements à billes 18 montés dans l'ouverture centrale de la plaque 4 ainsi que dans un ooussinet 19 .
La douille 17 est accouplée à son extrémité externe avec une roue d'angle 20 agencée pour être actionnée par un dispositif convenable à commande manuelle qui comprend ici un pignon d'angle correspondant 21 fixé à un arbre de démarrage 22 . Cet arbre 22 est supporté par des rou- lements 23 et 24 dans le bottier 6 et fait saillie laté- ralement hors de l'appareil, son extrémité saillante étant munie de manetons 25 grâce auxquels il est possible de faire tourner manuellement ledit arbre 22, à l'aide d'une manivelle emboîtée sur lui, en vue d'actionner l'arbre 8 et l'organe d'embrayage 9 .
Ce mode'de réalisation est muni d'un dispositif d'i- nertie et d'un réducteur de vitesse, par exemple à engre- nage , Pour rendre la construction compacte et solide, la douille 17 constitue un élément de ce réducteur . tomme représenté, la douille est munie près de son extrémité externe d'un rebord périphérique 26 qui est lui-même muni d'un rebord cylindrique 27 présentant une denture interne faisant partie dudit engrenage réducteur . Une roue fixe à denture interne 28 est fixée à l'intérieur de la boite 1 par des vis 29, son diamètre étant approximativement le même que celui de la roue 27 mais les deux roues étant espacées l'une de l'autre .
L'engrenage réducteur est du type planétaire, les pignons satellites 30 étant montés sur des axes 31 qui sont montés eux-mêmes pans une cage constituée par deux plaques parallèles 32 supportées par
<Desc/Clms Page number 7>
des roulements 33 . Les pignons 30 sont munis de deux dentures périphériques 34 et 35 dont les nombres de dents diffèrent, la denture de gauche 35 ayant une dent de plus que la denture de droite, en vue d'une réduction de vites- se, une différence correspondante étant prévue dans les nombres de dents des deux roues à denture interne . Les plaques 32 sont maintenues convenablement espacées par des boulons 36 et des organes d'espacement 37, les boulons 36 passant à travers la paroi verticale d'un volant ou dispositif d'inertie 38 et étant fixés à cette paroi .
Ladite paroi est disposée au milieu de l'espace séparant les roues à denture interne 27 et 289, ainsi que concen- triquement à l'engrenage réducteur et à l'organe moteur , Le volant est ainsi verrouillé par les organes d'espace- ment 37 reposant sur les faces opposées de sa paroi comme représenté dans la figure 1 . En plus des roulements dé- crits, il est prévu un autre roulement 39 intercalé entre l'ouverture centrale de la botte 1 et le coussinet 19 .
On décrira maintenant le mécanisme d'entraînement élas- tique qui est monté sur l'élément du moteur à combustion interne, lequel élément est constitué, dans le présent exemple, par le vilebrequin 40 muni d'un prolongement cen- tral rétréci 41 sur lequel est monté ce mécanisme et auquel il est relié mécaniquement . Ce mécanisme comprend ici un barillet rotatif 42 qui est fermé à son extrémité interne à l'exception d'une ouverture centrale à travers laquelle passe l'arbre ou prolongement 41 . Un e rondelle 43 est préférablement intercalée entre l'extrémité de ce barillet et un épaulement 44 du vilebrequin . L'autre extrémité du barillet est fermée par une plaque 45 verrouillée avec le /
<Desc/Clms Page number 8>
barillet et maintenue en place par un anneau de blocage 46 vissé sur son extrémité externe .
La plaque 45 consti- tue un organe d'embrayage et est munie sur sa face externe de griffes d'embrayage 47 qui sont complémentaires des griffes 14 de l'organe d'embrayage 9 du démarreur propre- ment dit et qui sont destinées à entrer en prise aveo ces griffes .
Le mécanisme d'entraînement élastique comprend en outre une douille filetée ou vis tubulaire 48 qui est montée sur l'arbre 41 pour tourner aveo cet arbre et ef- fectuer sur lui un léger mouvement longitudinal en raison du fait qu'il est accouplé avec lui par un assemblage à tenon et mortatBe . Cette vis coopère avec un écrou 49 .
Sur sa face externe, cet écrou coopère avec un embrayage à friction possédant une puissance sensiblement constante en rapport avec le couple maximum qui doit être transmis à une génératrice électrique ou autre dispositif auxiliai- re . Dans la présente construction, cet embrayage comprend deux groupes de plaques à friction 50 et 51 qui sont re- liées respectivement à l'intérieur du barillet 42 et à un prolongement ou une série de languettes 52 de l'écrou, par exemple par les assemblages à rainure et languette , La pression exercée sur les plaques est fournie par un res- sort à boudin 53 prenant appui d'une part contre l'anneau 54, et par conséquent contre les plaques 50 et 51, et d'autre part contre une plaque de butée réglable 55 qui est fixée à l'extrémité externe de l'arbre 41 .
Un autre embrayage à friction, de puissance variable, est intercalé entre l'écrou et le barillet, cet embrayage comprenant deux groupes de plaques 56 et 57 qui sont
<Desc/Clms Page number 9>
accouplées respectivement, à l'aide d'assemblage à rainure et languette, avec l'intérieur du barillet, d'une part, et un prolongement ou une série de languettes 58 prévues sur le côté de gauche de l'écrou (Fig. 1), d'autre part.
Ces plaques à friction reposent à l'une des extrémités contre une des faces de l'éorou et, à l'autre extrémité, contre un anneau d'espacement 59 intercalé entre l'em- brayage et l'extrémité interne du barillet . Un ressort de compression assez robuste 60 est intercalé entre la butée 55 et l'écrou 49, l'action qu'il exerce sur les plaques d'embrayage 56 et 57 étant modifiée par l'action automatique de l'éorou comme il sera décrit plus loin .
Lorsque le mécanisme d'entraînement qui vient d'être décrit est employé comme transmission motrice entre le moteur à combustion interne et une génératrice électrique, le barillet 42 est muni d'une roue d'angle 61, qui peut être rapportée ou faire corps avec le barillet, cette roue engrenant avec une roue d'angle correspondante 62 fixée à l'arbre d'induit prolongé 63 de la génératrice 64.
Dans la construction représenté l'arbre 63 est supporté dans la botte 1 et peut commodément être démonté du vile- brequin avec oette boîte lorsqu'on enlève le démarreur, et il est assemblé de la même façon .
On décrira un cycle du fonctionnement en supposant que les pièces occupent, au début, leur position normale de la figure 1, et l'on décrira bien entendu l'appareil complet représenté dans cette figure . L'opérateur appli- que la manivelle (non représentée) et fait tourner l'ar- bre de démarrage 22, ce qui fait tourner la douille 17 par l'entremise des roues d'angle 21 et 20 .
Ceci a aussi
<Desc/Clms Page number 10>
pour effet de faire tourner l'engrenage planétaire et le volant d'inertie dont la vitesse s'accélère à mesure que la manoeuvre de lancement continue , Lorsque le vo- lant a atteint une vitesse suffisante, l'opérateur pousse la barre 11 vers l'intérieur, c'est-à-dire vers la fauche de la figure 1, par l'entremise de transmissions de com- mande qui n'ont pas été représentées à l'exception de la fourchette de translation 65, et ceci a pour effet de déplacer l'organe moteur vers la gauche , Comme les filets 15 et 16 ont un pas relativement long, cette action est secondée par la rotation de la douille 17 .
Les griffes 14 de l'organe d'embrayage 9, qui reçoit maintenant un mouvement de rotation grâce à l'énergie emmagasinée dans le volant, entrent en prise avec les griffes 47 du méca- nisme d'entraînement élastique . Par conséquent, le ba- rillet 42 tourne en entraînant l'éorou 49 par l'entremise des deux embrayages à friction qui travaillent alors con- jointement pour transmettre à l'écrou le couple considé- rable du démarreur . La direction des filets de l'écrou 49 et de la douille 4b est telle que cette rotation de l'écrou aura pour effet de faire mouvoir la douille 48 vers la droite, c'est-à-dire dans une direction qui l'éloi- gne de la douille d'espacement 66, et de l'amener à la position de la figure 1 .
Dans ces conditions, la pression du ressort 60 s'exerce sur l'éorou et sur les plaques à friction 56 et 57 . Par conséquent, les embrages à fric- tion sont alors tous deux en action, et le couple est transmis par l'entremise de ces deux embrayages et de l'écrou à la douille 48 et à l'arbre 41, et par conséquent au moteur qui est ainsi lancé ,
<Desc/Clms Page number 11>
Lorsque le moteur à combustion interne a commencé à travailler par sa propre puissance et devient par suite l'organe moteur au lieu d'être l'organe récepteur, la vitesse plus grande qu'il communique au démarreur a pour effet de débrayer automatiquement l'organe moteur dudit démarreur d'avec le mécanisme d'entraînement élastique grâce à l'action de vissage de l'arbre 8 et de la douille 17 ,
les pièces revenant alors à la position normale de la figure 1 .
On supposera que le mécanisme d'entraînement élasti- que est utilisé pour actionner une génératrioe électrique.
Lorsque le barillet 42 est actionné par le moteur à com- bustion interne, son couple est transmis par les roues d'angle 61 et 62 à la génératrice dans le but de produire . du courant pour toute application désirée, par exemple pour charger des accumulateurs qui peuvent être à bord d'un avion ou pour effectuer l'allumage et alimenter les lampes, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une batterie , Gomme l'accélération du moteur à combustion interne est considérable et brusque et que le poids de l'induit est important, il est nécessaire de prévoir un dispositif qui limite la grandeur du couple transmis du moteur à la génératrice, A cet effet, la construction dé- crite plus haut permet de mettre hors d'action l'embrayage à friction de plus grande puissance, composé des plaques
56 et 57,
et d'utiliser simplement l'embrayage à puissance constante, composé des plaques 51 et 52, de sorte que lors- que la génératrice est actionnée par le moteur, le couple est transmis simplement par l'entremise de l'embrayage de faible puissance . Lorsque le moteur devient l'organe
<Desc/Clms Page number 12>
d'entraînement, la rotation de l'arbre 41 détermine celle de la vis tubulaire 48, et comme l'éorou 49 reste sensi- blement dans le même plan longitudinal, l'action de vissa- ge qui se produit entre ces deux organes a pour effet de déplacer la vis 48 vers la gauche jusqu'au moment où elle exerce une pression contre l'anneau 66,
de sorte que le ressort robuste 60 cesse d'exercer son action sur l'em- brayage à friction de grande puissance 56, 57, le couple de l'arbre 41 étant alors transmis par l'intermédiaire de la douille 48, de l'écrou 49, de l'embrayage à puis- sance faible ou constante 50, 51 et du barillet 42 à la génératrice .
Dans la figure 7, on a représenté un autre mode de réalisation analogue à la figure 1 mais modifié en ce qui concerne la construction particulière du mécanisme d'en- traînement élastique, qui est monté sur le vilebrequin ou pièce équivalente du moteur à combustion interne et est accouplé aveo ce vilebrequin, ainsi qu'en ce sens que la commande de la génératrice est supprimée , Le démarreur et le dispositif manuel sont les mêmes et n'ont donc pas été décrits mais ont été désignés par les mêmes numéros de référence .
Dans cette figure, le mécanisme d'entraînement com- prend un arbre 67 qui est accouplé de façon détachable avec le vilebrequin 40 grâce à un assemblage à rainure et lan- guette 69 prévu entre une cavité centrale 68 du vilebre- quin et l'arbre 67 . L'arbre 67 est fixé au vilebrequin par une vis oentrale 70 . Un barillet 71 est accouplé avec l'arbre 67 par une transmission élastique comprenant . les deux groupes de disques ou plaques à friction 72 et
<Desc/Clms Page number 13>
73 accouplés respectivement avec l'intérieur du barillet et l'extérieur de l'arbre 67 par des assemblages à rainure et languette .
Ces plaques à friction sont maintenues pressées élastiquement les unes contre les autres grâce à une série de ressorts à boudin 74 dont la pression peut être réglée ou prédéterminée à l'aide d'un écrou 75 se vissant dans l'extrémité interne du barillet . Les res- sorts 74 reposent d'une part contre un anneau 76 interca- lé entre les extrémités internes de ces ressorts et l'écrou 75, et d'autre part contre un anneau 77 qui repose lui-même contre une rondelle 78 appliquée contre un collet 79 de l'arbre 67 . De préférence, les plaques d'embrayage repo- sent aux deux extrémités opposées contre des anneaux 81 et 82 . L'anneau 81 est intercalé entre l'extrémité de droite de l'embrayage à friction,et l'extrémité interne
83 de la paroi extrême/du barillet .
Cette paroi est munie de griffes d'embrayage 84 qui sont complémentaires des griffes 14 du démarreur et qui coopèrent avec elles de la même façon que les griffes 47 coopèrent Avec les griffes 14 dans la construction de la figure 1 .
Le fonctionnement du démarreur de la figure 7 est le même que celui de la figure 1 . En ce qui concerne le mé- canisme d'entraînement élastique, le couple ou énergie qui a été accumulé dans l'organe d'inertie est transmis aux griffes 14 et 84, ce qui fait tourner le barillet 74 .
Celui-ci transmet à son tour le couple par l'intermédiaire de l'embrayage à friction à l'arbre 67, et par conséquent au vilebrequin du moteur . Lorsque le moteur a été lancé et développe sa propre puissance, le démarreur est débrayé automatiquement de la manière déjà expliquée .
<Desc/Clms Page number 14>
La figure 8 représente un autre mode de réalisation analogue à celui de la figure 7 excepté qu'un moteur élec- trique 85 est substituer au dispositif manuel et que cette construction comporte une disposition différente de l'or- gane d'inertie .,.aux autres égards, la construction est la même que celle de la figure 7, les éléments ont été désignés par les mêmes numéros et il n'est donc pas né- cessaire de donner une description détaillée de ce mode de réalisation .
Selon la figure 8, le moteur de démarrage 85 est muni d'un arbre d'induit creux 86 à travers lequel passe¯la bar- re à commande manuelle 11, cette barre faisant saillie au delà de l'extrémité externe de cet arbre de façon qu'elle puisse être actionnée manuellement, soit directement, soit par l'intremise d'une tringlerie ou autre transmis- non sion convenable/représentée . L'extrémité saillante de l'arbre d'induit est accouplée à l'aide d'un assemblage à,rainure et languette avec le moyeu 87 du volant ou organe d'inertie 88 . Ue volant constitue un des éléments latéraux de la cage de l'engrenage réducteur planétaire, c'est-à-dire qu'il remplace une des plaques 32 de la cons- truction de la figure 1 .
Les pignons satellites et l'or- gane d'espacement sont les mêmes que ceux précédemment décrits, mais les roues à denture interne sont construi- tes et disposées d'une façon un peu différente . La roue à denture interne fixe 89 est munie d'un rebord marginal 90 qui est serré entre la boîte principale 1 et une bote supplémentaire 91 à l'aide de boulons 92, le moteur 85 étant fixé amoviblement à la boite 91 par des vis 93 . La botte 91 eenstitue aussi une des plaques d'extrémité ou
<Desc/Clms Page number 15>
couvercles du moteur électrique et sert de palier à l'ar- bre d'induit .
L'autre roue à denture interne 94, c'est-à-dire la roue rotative, est constituée par un élargissement de la vis tubulaire 95, qui est analogue à la vis 17 de la fi- gure 1 mais possède une forme et une position différentes.
Cette douille est supportée par un coussinet 96 disposé dans l'ouverture centrale de la boite principale 1 .
Le fonctionnement est le suivant : On excite le mo- teur électrique à l'aide de connexions électriques et d'un interrupteur (non représenté), ce qui accélère rapidement le volant 88 . Lorsque la vitesse de ce volant a atteint un point prédéterminé, l'opérateur peut, ou non, couper le courant excitant le moteur, puis il pousse la barre 11 vers l'intérieur pour accoupler les griffes d'embrayage 14 et 84 de la même manière et avec le même résultat que ceux précédemment expliqués , L'énergie accumulée dans le volant est alors transmise au moteur à combustion interne pour lancer ce moteur, puis le démarreur est débrayé auto- matiquement lorsque le moteur commence à développer sa propre puissance .
La figure 9 représente une construction analogue à celle de la figure 8, excepté que le volant 88 est suppri- mé, étant donné qu'aucune action d'inertie n'est appliquée et que le moteur électrique actionne l'organe mdeur et le mécanisme d'entraînement élastique par l'entremise de l'en- grenage réducteur et de la vis tubulaire , Aux autres égards, le fonctionnement est le même que celui précédemment expli- qué .
La figure 10 représente un autre mode de réalisation
<Desc/Clms Page number 16>
caractérisé par l'application, dans un seul appareil, du dispositif de démarrage par moteur et du dispositif de démarrage manuel, ces deux dispositifs pouvant être ac- tionnés séparément ou conjointement . l'exception de ces deux dispositifs, tous les éléments sont les mêmes que ceux de la figure 8 et il n'est donc pas nécessaire de les décrire, mais on les a désignés par les mêmes nu- méros de référence .
Dans cette construction, le moteur électrique 85 est muni d'un arbre d'induit 86 qui est creux et accouplé avec le moyeu du volant 88 comme dans la figure 8, Toute- fois, entre la barre à commande manuelle 11 et cet arbre d'induit est prévue une longue douille 97 avec l'extré- mité de droite de laquelle est accouplé le pignon d'angle 20 du dispositif marne 1 . L'extrémité interne (de gauche) de cette douille est accouplée en 98 avec une plaque cir- oulaire 99, qui est elle-même accouplée, en 100, avec la douille 95 . Les accouplements décrits affectent la forme de dispositifs verrouillés mutuellement dans le but de faciliter le montage et le démontage des pièces .
Lorsque le moteur électrique est actionné pour fournir la force de démarrage, le fonctionnement est le même que ce- lui expliqué relativement à la figure 8 . Lorsqu'on ac- tionne le dispositif manuel, le couple est transmis par les roues d'angle 21 et 20, la douille 97, la douille 95 et l'engrenage réducteur au volant,88 qui transfère ensui- te son énergie accumulée de la même façon que celle pré- cédemment décrite .
Les appareils établis suivant l'invention possèdent, en plus des avantages énumérés dans le préambule de cette
<Desc/Clms Page number 17>
description, de nombreux avantages pratiques parmi les- quels on citera les suivants
En raison du fait que le mécanisme d'entraînement élastique est placé et monté sur le vilebrequin ou organe équivalent du moteur à combustion interne, il est possi- ble de donner au démarreur proprement dit une longueur beaucoup plus petite, étant donné que le mécanisme d'en- traînement élastique cesse de faire partie du démarreur proprement dit et est au contraire éloigné de cet appa- reil et logé dans un espace autrement inutilisé .
En outre, ceci permet de diminuer le diamètre du montage de l'appareil ainsi que des paliers de support de l'organe moteur et des ouvertures de la boite auxiliaire, ce qui est avantageux en ce sens qu'on peut ainsi employer des paliers de dimensions normales, En outre, grâce à la présente construction, l'embrayage du mécanisme d'entraî- nement élastique et les pièces associées ne sont pas li- mités en égard aux dimensions radiales comme c'est le cas lorsque ces organes font partie du démarreur proprement dit . Enfin, la présente construction assure une dispo- sition compacte et solide des pièces, non seulement en raison de la disposition précédemment décrite, mais aussi du fait que la vis tubulaire est reliée directement à l'engrenage réducteur et au pignon d'angle et constitue, en fait, une partie de cet engrenage .
<Desc / Clms Page number 1>
"Starter for internal combustion engines applicable in particular to aircraft engines"
This invention relates to starters for engines, for example for internal combustion engines, and is particularly advantageously applicable to aircraft engines, its object being to provide a simple, efficient and safe apparatus which can be controlled. either manually, or mechanically, or manually and mechanically. The starter according to the invention is characterized in part by the fact that the elastic response mechanism of the starter is placed and mounted substantially directly on a rotating part forming part of the starter motor. launch,
<Desc / Clms Page number 2>
such as for example the crankshaft of this engine, so that this mechanism uses a space located inside the crankcase or near the crankcase, a space which, otherwise, would not be used. This further enables this mechanism to be established as a complete assembly in itself and correspondingly to decrease the length of the starter itself, which is secured to the housing.
This arrangement also provides other advantages of a constructive and functional nature, advantages which will be demonstrated during the description given below. The invention is further characterized by the application of this elastic mechanism to constitute the motor connection between the motor and an auxiliary apparatus such as an electric generator, means being preferably provided, in a mechanism of this type, so that the torque transmission power which it possesses in the direction corresponding to the engine starting differs from that which it possesses in the direction corresponding to the control of the generator, the torque transmitting power being greater in the first of the two directions mentioned above.
Furthermore, the presently preferred embodiment of the starter according to the invention comprises an inertia device which is combined with certain mechanisms of the starter, in particular the reduction gear employed by this inertia device, although this feature is - tick, as well as the characteristic relating to the control of a generator., do not constitute essential characteristics of the present invention.
In the preferred embodiment of the invention, which will be described and shown by way of example, the
<Desc / Clms Page number 3>
starter comprises a transmission with a mechanism comprising a driving member aligned axially with the crankshaft or equivalent member of the engine to be started and arranged to start this member by means of an elastic drive mechanism which, at the same time Instead of forming part of the starter itself, is mounted on said crankshaft, a suitable device, which may be manual and (or) mechanical (for example an electric motor) being provided to actuate the starter.
The mechanical device and the manual device can be combined in the same apparatus so that they can be used separately or together, as desired; or the apparatus may be provided with only any one of these two devices, all of these variants being shown in the accompanying drawings. Furthermore, the preferred embodiment comprises an inertia device such as a flywheel which, in the present construction, constitutes an element of the reduction gear of the starter; it also includes, as a characteristic, the use of the elastic drive mechanism to constitute the driving link between the motor and the electric generator.
As regards the general characteristics of the invention, that is to say the fact of placing the receiving or elastic drive mechanism on the crankshaft or equivalent member of the engine, the particular construction of the starter can be of any suitable kind, but it is preferable to adopt the practical construction shown in the drawings and which will be described in detail hereinafter.
<Desc / Clms Page number 4>
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a vertical section of the starter according to the invention, this section taken along a broken line to show the manual device in the same plane although it is in fact located perpendicular to the position shown.
Fig. 2 is a smaller scale elevation showing the generator and associated parts.
Fig. 3 and 4 are cross sections taken along the corresponding section lines in Figure 1, looking in the direction of the arrows.
Fig. 5 and 6 are details of the nut,
Fig. 7 is a view similar to FIG. 1 but in which the electric generator and its control have not been shown.
Fig. 8 is a view similar to Figures 1 and 7 but shows the mechanical device serving to actuate the apparatus and comprising the application of an inertia device,
Fig. 9 is a view similar to FIG. 8 but on a larger scale, the inertia device not being shown.
Fig. 10 is a view analogous to Figure 1 but shows a construction employing both the mechanical device and the manual device in the same apparatus.
Fig. 11 is a detail of part of Figure 10.
We will first describe the particular embodiment shown in Figures 1 to 6, starting with the starter itself, This starter is placed in a
<Desc / Clms Page number 5>
main box 1 which is suitably supported due to the fact that it is removably attached to the housing
2 of the engine in a suitable manner, for example using bolts 3. This boot is provided with an end plate 4 fixed by means of screws 5 and containing bearings serving to support rotary members which will be described later, this plate also supporting a casing or box extension 6 fixed to said plate by screws 7 and serving to support and wrap certain parts of the manual device.
The actual motor member of the starter comprises a shaft 8 which can rotate and move longitudinally and a clutch member 9 mounted at one end of this shaft to move longitudinally to it and rotate with it thanks to an assembly 10 with tenon and mortise. A manually operated bar 11 passing centrally through the shaft 8 and the clutch member 9 is mechanically connected to this member, however means being provided by which said member can have independent movement on its shaft 8 and on the bar 11 in antagonism to the tension of a coil spring 12. A nut 13 fixed to the outer end of the bar 11 limits the movement of the clutch member outwards.
Bet organ constitutes one of the elements of a claw clutch and is provided with claws 14 on its outer face.
In the present construction, the shaft 8 is connected by a screw thread to the mating parts of the transmission.
To this end, this shaft is formed by a screw whose thread 15 cooperates with a corresponding thread 16 of a sleeve 17 which behaves like a gold which
<Desc / Clms Page number 6>
can rotate but cannot move longitudinally. This bush 17 is mounted to rotate in ball bearings 18 mounted in the central opening of the plate 4 as well as in a bush 19.
The bush 17 is coupled at its outer end with an angle wheel 20 arranged to be actuated by a suitable manually operated device which here comprises a corresponding angle pinion 21 fixed to a starter shaft 22. This shaft 22 is supported by bearings 23 and 24 in the housing 6 and protrudes laterally out of the apparatus, its protruding end being provided with crankpins 25 by which it is possible to manually rotate said shaft 22, using a crank fitted on it, in order to actuate the shaft 8 and the clutch member 9.
This embodiment is provided with an inertia device and a speed reducer, for example with a gear. To make the construction compact and solid, the bush 17 constitutes an element of this reducer. As shown, the bush is provided near its outer end with a peripheral flange 26 which is itself provided with a cylindrical flange 27 having internal teeth forming part of said reduction gear. A fixed internally toothed wheel 28 is fixed inside the box 1 by screws 29, its diameter being approximately the same as that of the wheel 27 but the two wheels being spaced apart from each other.
The reduction gear is of the planetary type, the planet gears 30 being mounted on axes 31 which are themselves mounted in a cage formed by two parallel plates 32 supported by
<Desc / Clms Page number 7>
bearings 33. The pinions 30 are provided with two peripheral teeth 34 and 35 the number of teeth of which differ, the left teeth 35 having one tooth more than the right teeth, with a view to reducing speed, a corresponding difference being provided for in the number of teeth of the two internally toothed wheels. The plates 32 are kept suitably spaced by bolts 36 and spacers 37, the bolts 36 passing through the vertical wall of a flywheel or inertia device 38 and being attached to that wall.
Said wall is disposed in the middle of the space separating the internally toothed wheels 27 and 289, as well as centrally to the reduction gear and to the motor member. The flywheel is thus locked by the spacers. 37 resting on the opposite faces of its wall as shown in Figure 1. In addition to the bearings described, another bearing 39 is provided, interposed between the central opening of the boot 1 and the bearing 19.
We will now describe the elastic drive mechanism which is mounted on the element of the internal combustion engine, which element is constituted, in the present example, by the crankshaft 40 provided with a tapered central extension 41 on which this mechanism is mounted and to which it is mechanically connected. This mechanism here comprises a rotary barrel 42 which is closed at its internal end except for a central opening through which the shaft or extension 41 passes. A washer 43 is preferably interposed between the end of this barrel and a shoulder 44 of the crankshaft. The other end of the barrel is closed by a plate 45 locked with the /
<Desc / Clms Page number 8>
barrel and held in place by a locking ring 46 screwed onto its outer end.
The plate 45 constitutes a clutch member and is provided on its outer face with clutch claws 47 which are complementary to the claws 14 of the clutch member 9 of the starter itself and which are intended to enter. engaged with these claws.
The resilient drive mechanism further comprises a threaded bush or tubular screw 48 which is mounted on the shaft 41 to rotate with this shaft and effect a slight longitudinal movement on it due to the fact that it is coupled with it. by a tenon and mortatBe assembly. This screw cooperates with a nut 49.
On its outer face, this nut cooperates with a friction clutch having a substantially constant power in relation to the maximum torque which must be transmitted to an electric generator or other auxiliary device. In the present construction, this clutch comprises two groups of friction plates 50 and 51 which are connected respectively inside the barrel 42 and to an extension or a series of tongues 52 of the nut, for example by the assemblies tongue-and-groove, The pressure exerted on the plates is provided by a coil spring 53 bearing on the one hand against the ring 54, and consequently against the plates 50 and 51, and on the other hand against a adjustable stopper plate 55 which is attached to the outer end of shaft 41.
Another friction clutch, of variable power, is interposed between the nut and the barrel, this clutch comprising two groups of plates 56 and 57 which are
<Desc / Clms Page number 9>
mated respectively, by means of a tongue-and-groove assembly, with the interior of the barrel, on the one hand, and an extension or a series of tongues 58 provided on the left side of the nut (Fig. 1 ), on the other hand.
These friction plates rest at one end against one of the faces of the eorou and, at the other end, against a spacer ring 59 interposed between the clutch and the internal end of the barrel. A fairly robust compression spring 60 is interposed between the stop 55 and the nut 49, the action which it exerts on the clutch plates 56 and 57 being modified by the automatic action of the eorou as will be described. further.
When the drive mechanism which has just been described is used as a driving transmission between the internal combustion engine and an electric generator, the barrel 42 is provided with an angle wheel 61, which can be attached or form part of it. the barrel, this wheel meshing with a corresponding angle wheel 62 fixed to the extended armature shaft 63 of the generator 64.
In the construction shown the shaft 63 is supported in the boot 1 and can conveniently be removed from the crankshaft with this box when the starter is removed, and it is assembled in the same way.
An operating cycle will be described assuming that the parts initially occupy their normal position in FIG. 1, and of course the complete apparatus shown in this figure will be described. The operator applies the crank (not shown) and turns the starter shaft 22, which turns the sleeve 17 through the angle wheels 21 and 20.
This also has
<Desc / Clms Page number 10>
the effect of rotating the planetary gear and the flywheel, the speed of which increases as the launching maneuver continues, When the flywheel has reached sufficient speed, the operator pushes bar 11 towards the 'inside, that is to say towards the mower of FIG. 1, by means of control transmissions which have not been shown except for the translation fork 65, and this has the effect of effect of moving the motor member to the left, As the threads 15 and 16 have a relatively long pitch, this action is assisted by the rotation of the sleeve 17.
The claws 14 of the clutch member 9, which now receives a rotational movement thanks to the energy stored in the flywheel, engage with the claws 47 of the elastic drive mechanism. Consequently, the barrel 42 rotates by driving the eoror 49 through the two friction clutches which then work together to transmit the considerable torque of the starter to the nut. The direction of the threads of the nut 49 and of the sleeve 4b is such that this rotation of the nut will have the effect of causing the sleeve 48 to move to the right, that is to say in a direction which eliminates it. - gne of the spacer sleeve 66, and bring it to the position of Figure 1.
Under these conditions, the pressure of the spring 60 is exerted on the eorou and on the friction plates 56 and 57. Consequently, the friction clutches are then both in action, and the torque is transmitted through these two clutches and the nut to the sleeve 48 and to the shaft 41, and therefore to the motor. which is thus launched,
<Desc / Clms Page number 11>
When the internal combustion engine has started to work by its own power and consequently becomes the driving organ instead of being the receiving organ, the greater speed it communicates to the starter has the effect of automatically disengaging the motor. motor member of said starter with the elastic drive mechanism thanks to the screwing action of the shaft 8 and the sleeve 17,
the parts then returning to the normal position of figure 1.
Assume that the elastic drive mechanism is used to operate an electrical generator.
When the barrel 42 is actuated by the internal combustion engine, its torque is transmitted by the angle wheels 61 and 62 to the generator for the purpose of output. current for any desired application, for example to charge accumulators which can be on board an airplane or to carry out the ignition and supply the lamps, either directly or by means of a battery, Gum acceleration of the internal combustion engine is considerable and sudden and the weight of the armature is important, it is necessary to provide a device which limits the magnitude of the torque transmitted from the engine to the generator. For this purpose, the construction described more high disengages the friction clutch of greater power, composed of the plates
56 and 57,
and simply use the constant power clutch, made up of plates 51 and 52, so that when the generator is operated by the engine, torque is transmitted simply through the low power clutch. When the engine becomes the organ
<Desc / Clms Page number 12>
drive, the rotation of the shaft 41 determines that of the tubular screw 48, and as the hole 49 remains substantially in the same longitudinal plane, the screwing action which occurs between these two members has the effect of moving the screw 48 to the left until it exerts pressure against the ring 66,
so that the sturdy spring 60 ceases to exert its action on the high power friction clutch 56, 57, the torque of the shaft 41 then being transmitted through the sleeve 48, of the nut 49, low or constant power clutch 50, 51 and barrel 42 to the generator.
In Figure 7 there is shown another embodiment similar to Figure 1 but modified with regard to the particular construction of the elastic drive mechanism, which is mounted on the crankshaft or equivalent part of the internal combustion engine. and is coupled with this crankshaft, as well as in that the control of the generator is removed, the starter motor and the manual device are the same and therefore have not been described but have been designated by the same reference numbers.
In this figure, the drive mechanism comprises a shaft 67 which is detachably coupled with the crankshaft 40 by means of a tongue-and-groove assembly 69 provided between a central cavity 68 of the crankshaft and the shaft. 67. The shaft 67 is fixed to the crankshaft by a central screw 70. A barrel 71 is coupled with the shaft 67 by an elastic transmission comprising. the two groups of discs or friction plates 72 and
<Desc / Clms Page number 13>
73 respectively coupled with the inside of the barrel and the outside of the shaft 67 by tongue and groove assemblies.
These friction plates are held elastically pressed against each other by a series of coil springs 74 whose pressure can be adjusted or predetermined by means of a nut 75 screwing into the inner end of the barrel. The springs 74 rest on the one hand against a ring 76 interposed between the internal ends of these springs and the nut 75, and on the other hand against a ring 77 which itself rests against a washer 78 applied against. a collar 79 of the shaft 67. Preferably, the clutch plates rest at the two opposite ends against rings 81 and 82. The ring 81 is interposed between the right end of the friction clutch, and the inner end
83 of the end wall / barrel.
This wall is provided with clutch claws 84 which are complementary to the claws 14 of the starter and which cooperate with them in the same way as the claws 47 cooperate with the claws 14 in the construction of FIG. 1.
The operation of the starter in Figure 7 is the same as in Figure 1. With regard to the elastic drive mechanism, the torque or energy that has been accumulated in the inertia member is transmitted to the claws 14 and 84, which turns the barrel 74.
This in turn transmits the torque through the friction clutch to the shaft 67, and therefore to the engine crankshaft. When the engine has been started and develops its own power, the starter is automatically disengaged in the manner already explained.
<Desc / Clms Page number 14>
FIG. 8 represents another embodiment similar to that of FIG. 7 except that an electric motor 85 is substituted for the manual device and that this construction comprises a different arrangement of the inertia member. in other respects the construction is the same as that of FIG. 7, the elements have been designated by the same numbers and it is therefore not necessary to give a detailed description of this embodiment.
According to Figure 8, the starter motor 85 is provided with a hollow armature shaft 86 through which passes the manually operated bar 11, this bar projecting beyond the outer end of this shaft. so that it can be operated manually, either directly or through a linkage or other suitable transmission / shown. The protruding end of the armature shaft is mated by means of a tongue and groove joint with the hub 87 of the flywheel or inertia member 88. The flywheel constitutes one of the lateral elements of the cage of the planetary reduction gear, that is to say it replaces one of the plates 32 of the construction of FIG. 1.
The planet gears and spacer are the same as those previously described, but the internally toothed wheels are constructed and arranged in a somewhat different fashion. The fixed internal toothed wheel 89 is provided with a marginal flange 90 which is clamped between the main box 1 and an additional box 91 by means of bolts 92, the motor 85 being removably fixed to the box 91 by screws 93 . The boot 91 also constitutes one of the end plates or
<Desc / Clms Page number 15>
covers the electric motor and acts as a bearing for the armature shaft.
The other internal toothed wheel 94, that is to say the rotating wheel, is constituted by an enlargement of the tubular screw 95, which is similar to the screw 17 of FIG. 1 but has a shape and a different position.
This socket is supported by a pad 96 arranged in the central opening of the main box 1.
The operation is as follows: The electric motor is energized by means of electric connections and a switch (not shown), which rapidly accelerates the flywheel 88. When the speed of this flywheel has reached a predetermined point, the operator may or may not cut off the current exciting the motor, then he pushes the bar 11 inwards to couple the clutch claws 14 and 84 of the same. In a manner and with the same result as those previously explained, the energy accumulated in the flywheel is then transmitted to the internal combustion engine to start this engine, then the starter is automatically disengaged when the engine begins to develop its own power.
Figure 9 shows a construction similar to that of Figure 8, except that the flywheel 88 is omitted, since no inertia action is applied and the electric motor operates the driver and the mechanism. elastic drive through the reduction gear and tubular screw. In other respects, the operation is the same as previously explained.
Figure 10 shows another embodiment
<Desc / Clms Page number 16>
characterized by the application, in a single apparatus, of the motor starting device and of the manual starting device, these two devices being able to be actuated separately or jointly. With the exception of these two devices, all the elements are the same as those of FIG. 8 and it is therefore not necessary to describe them, but they have been designated by the same reference numbers.
In this construction, the electric motor 85 is provided with an armature shaft 86 which is hollow and mated with the hub of the flywheel 88 as in figure 8, however, between the manually operated bar 11 and this shaft of the handwheel. The armature is provided with a long sleeve 97 with the right end of which the angle pinion 20 of the marl device 1 is coupled. The inner (left) end of this bush is coupled at 98 with a circumferential plate 99, which is itself coupled at 100 with the bush 95. The couplings described take the form of mutually locked devices in order to facilitate the assembly and disassembly of the parts.
When the electric motor is operated to provide the starting force, the operation is the same as explained to it with respect to Fig. 8. When the manual device is activated, the torque is transmitted by the angle wheels 21 and 20, the sleeve 97, the sleeve 95 and the reduction gear to the flywheel, 88 which then transfers its accumulated energy from the same way as previously described.
The devices established according to the invention have, in addition to the advantages listed in the preamble of this
<Desc / Clms Page number 17>
description, many practical advantages, among which the following can be mentioned
Due to the fact that the elastic drive mechanism is placed and mounted on the crankshaft or equivalent member of the internal combustion engine, it is possible to give the starter itself a much shorter length, since the mechanism d The elastic drive ceases to be part of the starter itself and is instead removed from this device and housed in an otherwise unused space.
In addition, this makes it possible to reduce the diameter of the mounting of the apparatus as well as of the support bearings of the motor member and of the openings of the auxiliary box, which is advantageous in that it is thus possible to use bearings of normal dimensions. Moreover, thanks to the present construction, the clutch of the elastic drive mechanism and the associated parts are not limited with regard to the radial dimensions as is the case when these members are part of the starter itself. Finally, the present construction ensures a compact and solid arrangement of the parts, not only because of the arrangement previously described, but also because the tubular screw is connected directly to the reduction gear and to the angle pinion and constitutes , in fact, part of that gear.