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Perfectionnements aux appareils démarreurs pour moteurs à combustion interne.
On a déjà proposé d'employer des mécanismes à inertie pour démarrer des moteurs à combustion interne.
Les dispositifs d'inertie de ce genre comprennent, dans certains cas, un petit volant qui fait,tourner un élément mené, et cet élément est adapté pour s'engager avec un au- tre élément, tout en étant normalement hors d'engagement avec cet autre élément qui est prévu sur le vilebrequin du moteur,- ou sur un prolongement de ce vilebrequin, de ' sorte que le vilebrequin peut.recevoir.un mouvement de rotation et que le moteur est démarré., Pour employer de
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manière effective un petit volant, il faut que ce volant @ tourne à une vitesse très grande. Mais l'élément mené' doit tourner à une vitesse relativement faible..En consé- quence, 'on interpose, entre le volant et l'élément mené ou élément d'engagement du moteur, des moyens comprenant un engrenage de réduction.
Dans certains cas, on se sert de moyens action- nés à la main pour porter le volant à la vitesse¯de rota- tion désirée, et, en pareils cas, l'engrenage mentionné est employé comme partie de ces moyens actionnés à la main, de sorte qu'un tour d'un élément, par exemple d'une manivelle, est effectif pour faire toùrner le volant un grand nombre de fois.
Lorsque suffisamment d'énergie a été emmagasinée dans l'élément d'inertie du démarreur, c'est-à-dire lors- que le volant a été porté à une vitesse de rotation très élevée;. l'élément d'engagement du moteur est actionné par un mécanisme convenable en engagement de commande avec le vilebrequin du moteur, de.façon à faire tourner le vile- brequin et à démarrer le moteur.
Dams de nombreux cas, il est désirable de tirer le courant d'allumage pour un moteur à combustion interne, d'une magnéto qui est montée sur le moteur et est action- -née par ce moteur. Mais rendant l'opération de démarrage, cette magnéto est fréquemment actionnée à une si faible vitesse qu'elle est ineffective pour fournir le courant désiré.
Un objet de la présente invention consiste à prévoir un mécanisme perfectionné de démarrage et d'allu- mage pour moteurs à combustion interne, ce mécanisme comprenant, en combinaison, un démarreur à inertie et une magnéto,survoltrice, adaptée pour être actionnée par le volant de 'ce démarreur afin de débiter du courant d'allu- mage pendant l'opération de démarrage.
Un autre objet consiste à prévoir, en combinaison
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un démarreur à inertie pour moteurs, comprenant des mo- yens perfectionnés pour actionner une magnéto survotri- ce à grande vitesse, de façon à permettre-l'emploi d'une magnéto relativement petite.
Un autre objet encore consiste à prévoir, en combinaison avec un démarreur à inertie, une magnéto sur- voltrice adaptée pour être actionnée par le démarreur, et des moyens perfectionnés pour établir une liaison de com- mande entre la magnéto et l'élément d'inertie du démarreur.
Un autre objet consiste à prévoir, en combinai- son avec un mécanisme démarreur du type comprenant un vo- lant et un élément mené de façon à être mobile en engage- ment de'commande avec le moteur à démarrer, une magnéto montée en relation de commande perfectionnée avec le volant et adaptée pour être reliée à ce volant par des moyens per- fectionnés, dans le but d'actionner cet,élément d'engage- ment du'moteur en engagement de commande avec le moteur.
Un autre objet consiste à prévoir une magnéto survoltrice, en combinaison avec un mécanisme démarreur à inertie, et des moyens perfectionnés actionnés à la main pour engager la magnéto avec ce mécanisme après que de l'énergie a été emmagasinée dans ce mécanisme.
Un autre objet encore consiste à prévoir, en combinaison avec un démarreur à inertie, une magnéto sur- voltrice montée sur ce démarreur et adaptée pour être en liaison de commande avec l'engrenage du démarreur, la liaison de commande étant effectuée avec un élément de cet engrenage qui tourne à faible vitesse.
Un autre objet consiste à prévoir en combinaison avec.un démarreur à inertie du type comprenant un volant adapté pour tourner à la main, une magnéto survoltrice, adaptée pour être actionnée par ce volant, et des moyens perfectionnés pour assurer la liaison de commande entre la magnéto et le volant, cette liaison étant effectuée avec une partie qui tourne à la vitesse d'actionnement de la
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manivelle à la main, de façon à effectuer facilement l'en- gagement des parties. Ces objets et d'autres objets appa- rattront plus explicitement dans la description qui va suivre.
Les dessins ci-joints, dans lesquels de mêmes signes de référence désignent des parties semblables dans toutes les'figures, représentent trois formes d'exécution . de ]'invention, main il. faut noter que ces dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemples et ne limitent aucunement.la présente invention.
La fig. 1 est une vue perspective et montre une forme d'exécution de l'invention ;
La fig. 2 est une vue en plan de dessus, en cou- pe axiale, des parties représentées sur la fig. 1, la ma- nivelle à main étant ajustée à une autre position que cel- le représentée sur la fige 1 ;
La fig. 3 est une vue de détail, des parties étant enlevées et arrachées, et montre une forme de moyens qui peuvent être employés pour transmettre le mouvement du volant à la magnéto sulvol.trice;
La fig. 4 est une élévation en coupe axiale et montre..une' autre forme d'exécution de l'invention ;
Là fig. 5 est une vue perspective d'une autre forme d'exécution de l'invention ;
La fig. 6 est une élévation en coupe axiale de la forme d'exécution de l'invention représentée sur la fig. 5.
Dans la forme d'exécution représentée sur les fig. 1 à 3 inclusivement, le démarreur comprend un loge- ment constitué par une section interne 4 adaptée pour être boulonnée ou fixée d'autre manière sur l'extrémité arrière du carter des manivelles d'un moteur, indiqué sché- matiquement en 5, et par une section externe 6, qui est fixée.à'la section 4 -par des boulons convenables 7. Un logement de manivelle de démarreur 9 est fixé, par exem- ple au moyen de vis 8, sur l'extrémité externe de la
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section de logement 6. Une magnéto survoltrice 10 est fixée, de manière amovible convenable quelconque, sur la surface externe du logement 9.
Le démarreur comprend un volant 11 monté et tournant dans la partie de logement 6 et adapté pour actionner l'induit de la magnéto 10 et un élément d'en- gagement de moteur 12, qui est normalement hors d'enga- gement avec un élément 13, mais est adapté pour être ame- né en engagement avec cet élément 13 formé sur le vile- brequin du moteur ou sur un prolongement de ce vilebre- quin.
Des moyens, qui dans la forme représentée sont adaptés pour être actionnés à la main; sont prévus pour fire tourner J.e voyant 11 à une vitesse élevée. Dans la forme d'exécution représentée, ces moyens comprennent un arbre de manivelle à main 14 qui est pratiquement perpendiculaire à l'axe de rotation du volant 11 et est monté et tourne dans le logement 9, par exemple au moyen du roulement à rouleaux 15 et du roulement à billes 16.
Celie des extrémités de l'arbre 14 qui s'étend à l'ex- térieur du logement 9, est pourvue d'une ou plusieurs chevilles ou tétons convenables 17 pour l'engagement avec une manivelle à main (non représentée), de façon à pouvoir faire tourner cet arbre 14 à la main. On a fi- xé rigidement, de manière convenable quelconque, sur l'extrémité interne de l'arbre 14, une roue d'angle 18 qui engrène avec une roue d'angle 19 fixée sur l'extré- mité externe d'un manchon 20 avec lequel elle tourne..
L'extrémité interne du manchon 20 est fixée à l'extrémi- té close d'un élément en forme de coupe ou de cylindre 21, qui est monté et tourne, par exemple au moyen de roulement à billes 22, dans la section de logement 4.
De l'extrémité close du cylindre 21 sortent trois manchons 23, espacés à des intervalles de 120 et portant des roulements à billes 24 sur lesquels sont
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montéeset tournent des roues satellites 25, un manchon, un roulement à billes et une roue satellite étant repré- sentés en coupe sur la fig. 2. Ainsi que représenté, chacun des trois manchons 23 est solidaire d'un anneau 26, qui constitue un élément de retenue pour les roule- ments à billes 24, cet anneau et ces manchons étant fi- xés au cylindre au moyen de vis 27, qui s'étendent à tra- vers ces manchons et sont vissées dans l'extrémité close du cylindre.. Les roues satellites 25 engrènent avec une roue dentée interne ou couronne 28, qui est rigide- ment fixée sur la section de logement 4, par exemple au moyen de goujons 29.
Les roues satellites engrènent aus- si avec une roue de commande 30, qui est montée et.tour- ne sur le manchon 20 et qui est de préférence solidaire d'une roue droite 31 montée et tournant elle aussi sur ce manchon 20, et on peut interposer, si on le désire, une douille convenable entre le manchon et les éléments solidaires.
La roue droite 31 engrène avec un pignon 32, qui peut être solidaire d'un arbre 33 monté et tournant. par exemple au moyen de roulements à billes 34, dans un moyeu 35. Dans la forme représentée, ce moyeu constitue une partie solidaire d'un diaphragme ou croisillon 36, qui est serré entre les parties de bride des sections de logement 4 et 6 par les boulons 7. On a rigidement fixé sur l'arbre 33, tout près du pignon- 32, une roue droite 37 qui engrène avec un pignon 38 fixé à un manchon. 39 qui est claveté sur le moyeu 40 du volant 11 pour tourner avec lui. Dans la forme d'exécution re- présentée, le volant 11 est monté de façon à tourner, par exemple-au moyen de roulements à billes 41 qui en- gagent le moyeu du.volant et sont portés par le diaphragme .
36. De préférence l'extrémité externe du manchon 20 est portée et tourne au moyen d'un roulement à billes 43 placé dans un moyeu 42 formé dans la section de logement 6.
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Le roulement 43 est retenu dans un creux de ce moyeu par une bague de retenue convenable 44.
Lorsqu'on fait tourner l'arbre 14 à la main au moyen de la manivelle (non représentée), ce mouvement est transmis par les roues d'angle 18,19, le manchon
20, le cylindre 21, les roues satellites 25, la roue de commande 30, la roue droite 31, le pignon 32, la roue 'droite 37 et le pignon 38, au volant 11, de façon à faire'tourner ce volant. En raison du train d'engrenages employé, une rotation de l'arbre 14 a pour résultat un grand nombre de tours du volant, de sorte que ce dernier peut être actionné à grande vitesse.
Après que le volant a été porté à la vitesse ' de rotation désirée, l'opérateur peut cesser d'actionner la manivelle. Le cylindre 21 est maintenant actionné par le volant au moyen de l'engrenage.ci-dessus décrit, engrenage qui fonctionne alors comme dispositif de réduc- tion et actionne ce cylindre à une vitesse beaucoup plus faible que celle à laquelle le volant 'tourne.
On a interposé, entre le cylindre 21 et l'élé- ment d'engagement 12 du moteur, des moyens par lesquels l'énergie emmagasinée dans le volant 11 .agit pour ac- tionner cet élément, et ces moyens comprennent de préfé- rence une liaison de commande élastique dans le but d'évi- ter tout endommagement de l'engrenage ci-dessus décrit au, cas où une charge excessive est imposée à l'élément mené. ou mâchoire de démarreur 12. Dans la forme représentée, ces moyens comprennent un accouplement à plateaux multi- ples 45, dont une partie des plateaux sont clavetés sur la surface interne du cylindre 21, les autres pla- teaux étant clavetés sur la surface externe d'un écrou 46 pourvu d'une partie de bride.
Les plateaux de l'ac- couplement sont retenus entre l'extrémité close du cylin- dre 21 et l'écrou à bride 46, et la pression par.la- quelle ces plateaux sont maintenus en engagement de
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frottement peut être modifiée au moyen de ressorts héli- coidaux 47 et d'un écrou 48 vissé dans l'extrémité externe du cylindre 21. En réglant l'écrou 48 par rap- port au cylindre 21, on peut modifier le degré de la' pression exercée par les ressorts sur les plateaux d'ac.- couplement, dans le but'd'assurer la valeur de couple dé- siree pour 1-'accouplement.
La percée interne de 1'écrou 46 est taraudée pour attaquer un arbre fileté 49, qui est adapté pour un mouvement rotatif et longitudinal par rapport à cet écrou. On a fixé sur l'extrémité externe de l'arbre 49, un écrou 50 qui constitue un élément d'arrêt pour limi- ter le mouvement de cet arbre vers l'extérieur par ràp- port à 1'écrou 46. L'extrémité opposée de l'arbre 49 est rainurée pour recevoir une nartie latérale saillante
12a de la mâchoire de démarreur 12, de sorte que cette 'mâchoire est longitudinalement mobile par rapport à cet arbre, mais est adaptée pour tourner avec lui. Un res- sort hélicoldal 51 est interposé entre la partie de moyeu de'la mâchoire 12 et l'extrémité adjacente de l'arbre 49. pour résister élastiquement au mouvement de la mâchoire vers l'arbre.
.On a prévu des moyens pour actionner la mâchoi- re de démarreur 12 en engagement avec l'élément de mâ- choire 13 prévu sur le vilebrequin du moteur, de sorte que l'énergie du volant 11 est effective pour faire tourner ce vilebrequin. Dans ce but une tige 52 coulis- se à travers le manchon 20, l'arbre fileté 49, et le moyeu de la mâchoire de ,démarreur 12. L'extrémité in- terne de la tige 52 est filetée pour recevoir un écrou 53, qui attaque la partie de moyeu de'la mâchoire 12 et maintient cette mâchoire en engagement opérant avec 1 1 arbre.' 49.
L'extrémité externe de la tige. 52 se termine tout près de l'axe longitudinal de l'arbre 14, et, entre',ses extrémités, cette tige est pourvue d'un
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épaulement en engagement de butée avec l'extrémité exter7 ne de l'arbre fileté 49, dans un but.qui sera décrit ci- dessous. L'extrémité externe de la tige 52 est pourvue d'une cheville 54, qui coulisse à travers une rainure 55 formée dans une extrémité d'une bielle 56, dont l'extré- mité externe est articulée en 67 à une barre 68 qui s'étend parallèlement à l'arbre 14 et coulisse dans une plaque de couvercle 69 fixée sur la face externe du lo- gement d'arbre 9, par exemple au moyen de vis 70.
Un ressort hélicoïdal 71 entoure la barre 68 à l'inté- rieur de la plaque de couvercle 69 et bute par une ex- trémité contre cette plaque de couvercle et par l'autre extrémité contre un épaulement ou collet 72 fixé à la tige, le ressort étant ainsi monté de manière à forcer la barre 68 vers le bas sur la fig. 2, de sorte que la bielle 56 forme normalement un angle avec la barre 52, la cheville ou téton 54 se trouvant dans l'extrémité interne de la rainure 55. On a fixé' à la cheville '54 une extrémité d'un ressort 73 dont l'extrémité opposée est fixée à la barre 68 près de l'articulation pour la bielle 56.
On a prévu des moyens pour actionner la magnéto survoltrice 10 du volant 11 après que ce volant.a été porté à la vitesse de rotation convenable, et ces moyens sont établis de manière que l'engagement de commande pour la magnéto se fasse avec un élément qui tourne à une vites- se relativement faible, de sorte que cet engagement de commande peut se faire facilement. Dans ce but un petit arbre 74 est monté et tourne dans le'logement 69, dia- métralement en face de l'arbre 14, et porte à son extré- mité interne une roue d'angle 75 qui est adaptée pour un mouvement longitudinal par rapport à l'arbre 74 et pour tourner avec cet arbre.
L'extrémité externe de l'arbre 74 s'étend dans un logement d'engrenage 76 qui est
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formé de préférence de deux parties, la partie interne étant rigidement fixée au logement 69 par plusieurs vis 77 (fig. 3), et la moitié externe 78 étant fixée à la moitié interne, par exemple au moyen, de boulons 79.
On a claveté sur celle des extrémités de l'arbre 74 qui s'étend dans la partie inférieure du logement 76, une roue droite 80 qui engrène avec un pignon 84 porté sur un arbre 85, arbre qui est monté et tourne dans le .logement 76 et s'étend à l'extérieur du logement vers l'arbre d'induit 86 de la magnéto. Les arbres 85 et 86 sont de préférence fixés de manière amovible au moyen de dents d'engrènement de type convenable quelconque.
On a prévu des moyens pour actionner la roue d'angle 75 le long dq l'arbre 74 en engagement avec' la roue d'angle 19, après que le volant 11 a été porté à la .vitesse dé rotation désirée, et dans la forue repré- sentée ces moyens sont construits de façon à comprendre une barre '68, de sorte que les roues d'angle peuvent en-- ,grener en même temps que les éléments 12 ,et 13 sont engagés.' Dans ce but, une fourchette 87 est fixée à une partie amincie 68a de l'arbre 68, et les branches de cette fourchette s'étendent dans une rainure annulai- re 88 -formée dans le moyeu de la roue d'angle 75.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: On fait tourner l'arbre 14 à la main au moyen de la manivelle (non représentée). Ce mouvement est transmis au volant de la manière ci-dessus décrite, de façon à faire tourner ce volant à grande vitesse et à y emmagasi- ner de l'énergie. Comme aucune charge n'est imposée à mâchoire 12 pendant que l'énergie est emmagasinée dans le.volant, cette mâchoire et les autres éléments, situés à l'intérieur du cylindre 21, tournent comme un tout, et comme la-roue d'angle 75 n'est pas engagée avec la roue d'angle 19, aucun effort supplémentaire n'est exigé de l'opérateur pour actionner l'arbre 14, car l'arbre
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d'induit de la magnéto tourne à oe moment.
Lorsque le volant a été porté à la vitesse de rotation'convenable, l'opérateur exerce une force sur la barre 68, soit directement, soit par l'intermédiaire de moyensconvenables, pour mouvoir cette barre vers le haut sur la fig. 2. Ce mouvement est transmis par la bielle
56 et la cheville 54 à la barre 52, de sorte que cette barre est actionnée vers la gauche. L'engagement de l'épaulement de la barre 52 avec l'arbre fileté
49 sert à mouvoir cet arbre vers la gauche, sur quoi la mâchoire 12 est forcée élastiquement vers la gauche par le ressort 51. La disposition de la rainure dans l'extrémité de la bielle 56 fait que la totalité du mouvement de la barre 52 n'est pas effective.
La barre 68 et la bielle 56 mettent en train le mouvement de la barre 52, et l'inertie de l'arbre 49 et de l'écrou 12 coopère avec l'action des filets entre cet arbre et cet écrou pour compléter l'action d'engrènement. L'énergie du volant 11 est maintenant effective pour faire tour- ner le vilebrequin et démarrer le moteur.
Simultanément au mouvement de la mâchoire 12 en engagement de commande avec la mâchoire 13, la four- chette 87, en raison de son engagement avec l'extrémité élargie de la barre 68 et de son engagement avec le moyeu de la roue dentée 75, fait glisser cette roue le long de l'arbre 74 en prise avec la roue d'angle 19, après quoi le mouvement est transmis par l'engrenage, re- présenté sur la fig. 3, à l'arbre d'induit de la magnéto, de sorte que cet arbre tourne à une vitesse suffisamment grande pour fournir le courant d'allumage nécessaire pour le démarrage. En raison de la vitesse de rotation rela- tivement faible de la roue d'angle 19, on ne se heurte à aucune difficulté pour son engagement¯ avec la roue 75.
La roue d'angle coulissante 75 .n'a pas besoin d'être une roue dentée théorique , et il peut être désirable
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d'utiliser des- dents à face très courte plutôt que la forme' de roue d'angle représentée.
Aucune opération supplémentaire n'est requise de la part de l'opérateur pour établir la liaison de com- mande entre l'arbre d'induit de la magnéto et le volant, car cette liaison est effectuée par l'actionnement des moyens employés pour mouvoir la mâchoire de démarreur 12 en engagement avec la mâchoire 13 prévue sur le vile- brequin du moteur.
,Lorsqu(,, le moteur démarre par sa propre force et que la vitesse de rotation du vilebrequin est plus grande que la vitesse de rotation de la mâchoire de démar- reur, les/surfaces inclinées des dents des mâchoires agis- sent'pour'forcer la mâchoire 12 vers la droite hors d'engagement de commande et contre la tension du ressort
51, au cas où la barre 58 serait maintenue en position d'engagement.
Mais si la barre 58 a été dégagée, l'en- gagement de commande est maintenu entre les mâchoires 12 et 13 jusqu'à ce que la vitesse de la mâchoire 13, par suite de la marche du moteur, devient plus grande que la vitesse de la mâchoire 12, sur quoi l'action de dépasse- ment des,filetages de l'arbre 49 et de l'écrou 40 a pour résultat le dégagement de la mâchoire 12 ; l'arbre, l'écrou, la mâchoire et le ressort 51 se meuvent comme un tout vers la droite sur la fig. 2.
, Les parties mobiles situées à l'intérieur du' cylindre 21' sont construites de manière à permettre à la mâchoire-. 12 d'être tirée à la main hors d'engagement avec 'la mâchoire 13, au cas où l'énergie du volant 11 a été complètement dépensée sans que le moteur démarre, auquel cas, les éléments de démarreur sont susceptibles de s'arrêter avec les mâchoires 12 et 13 en engagement.
Si maintenant une force est exercée sur la barre 68, 'cette force-est transmise par la bielle 56, la barre 52 .
.et l'écrou 53 à la mâchoire 12, et cette dernière est
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actionnée vers la droite en comprimant le' ressort 51.
L'arbre fileté 49 ne se meut pas tant que les mâchoi- -res ne sont complètement dégagées, .et à ce moment l'af- bre se meut brusquement vers la droite car le ressort
51 se détend à sa longueur normale.
On a ainsi prévu des moyens par lesquels une magnéto survoltrice peut être actionnée par le volant @@ d'un démarreur à inertie, ces moyens étant établis de ma- nière qu'aucun effort supplémentaire ne soit requis de la part de l'opérateur pour emmagasiner de l'énergie dans le volant, car pendant cette dernière opération la magnéto n'est pas en liaison de commande avec le volant. Aucune opération additionnelle n'est requise.pour établir la liaison de commande entre la magnéto et le volant, car cette liaison se fait par l'opération qui a pour résultat l'engagement de la mâchoire du démarreur avec le vile- brequin du moteur, des moyens commun^ étant employés pour exécuter ces deux opérations.
La-liaison de comman- de entre le volant et la magnéto est effectuée par un élément qui tourne à faible vitesse, et en conséquence l'engagement ne comporte pas de difficultés, et on évi-- te tout risque d'endommagement des parties. Le volant et la magnéto peuvent être reliés de manière que l'arbre d'induit de cette dernière tourne à une vitesse très éle- vée, et'ceci permet l'emploi d'une petite magnéto légère pour fournir le courant d'allumage nécessaire, mais il faut noter que les éléments de l'appareil peuvent être modifiés pour obtenir une vitesse désirée quelconque de l'arbre d' induit.
En se reportant à la forme d'exécution de l'invention représentée sur la fig. 4, on voit que le dé- marreur comprend un logement constitué par une section interne 89 adaptée pour être boulonnée ou fixée d'autre manière appropriée sur l'extrémité arrière d'un carter .de moteur 90, et une partie externe 90 adaptée pour
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être. fixée 'à la section 89 par des vis 92. Un volant
93 est monté et tourne dans l'extrémité externe de la partie de logement 91, et est de préférence recouvert par un.léger couvercle 94 fixé à ce logement au moyen d'un nombre convenable de vis, dont l'une est représen- tée en 95.
Le volant est adapte pour faire tourner une mâchoire de démarreur 96, qui est normalement dégagée , d'une mâchoire 97, mais peut être engagée avec cette mâ- choire 97 , formée sur le vilebrequin (non représenté) du moteur à démarrer ou sur un prolongement.de ce vile- brequin.
On a prévu des moyens pour faire tourner.le vo- lant 23.. à grande vitesse, de façon à pouvoir y emmaga- siner de l'énergie pour effectuer le démarrage du moteur.
On peut prévoir pour faire tourner ce volant des moyens moteurs ou manuels, et dans la forme d'exécution repré- sentée, ces moyens sont du type des moyens actionnés à la main et comprennent un arbre 98 monté et tournant dans la partie de logement 91, par exemple au moyen de paliers- convenables 99. Une extrémité de l'arbre 98 s'étend à l'extérieur du logement et est.pourvue d'une cheville, 100, de sorte qu'on peut faire tourner cet ar.- bre au moyen d'une manivelle à main convenable non repré- sentée. On a monté sur l'extrémité interne de l'arbre 98 une roue d'angle 101, qui engrène avec une roue d'an- gle 102 rigidement fixée sur l'extrémité externe d'un manchon 103 monté de façon à pouvoir tourner.
L'extré- mité interne du manchon 103 est reliée de manière con- venable quelconque à l'extrémité close 104 du cylindre de commande 105, qui est monté et tourne dans la partie., de logement 89 au moyen de roulements à billes 106. De' l'extrémité-close du cylindre 105 sortent trois man- chons tubulaires 107, dont l'un est représenté en. coupe, Chacun de ces manchons, qui sont espacés à 1200 autour de l'extrémité du cylindre, est pressé dans un évidement
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formé dans l'extrémité de cylindre 104 et est solidai- re d'une bague de retenue 108. Des vis 109 passent à travers les manchons et sont vissées dans le cylindre.
Des roulements à billes 110, qui sont montés sur des manchons 107, portent trois roues dentées satellites
111, dont l'une est représentée en coupe.
Les roues satellites 111 engrènent avec une r'oue interne ou couronne 112 qui est rigidement montée à l'intérieur de la partie de logement 89 par exemple au moyen de goujons 113. Les roues satellites engrènent aussi avec une roue de commande 114. qui est-montée et tourne sur le manchon 103. Une roue 115. de rréféren- ne solidaire de la roue de commande 114, est montée elle aussi et tourne sur le manchon 103, et est pourvue d'une série interne de dents pour former-une roue dentée interne ou couronne qui engrène avec un pignon 116, La roue dentée 115 est également pourvue sur sa périphé- rie d'une série de dents dans un but qui sera décrit dans la suite.
Le pignon 116 est de préférence fixé de ma- nière convenable quelconque à un élément en forme de clo- che 117 qui est monté et tourne dans la partie de loge- ment 91, et est pourvu, sur son extrémité à bride, d'une série de dents constituant une roue droite 118 engre- nant avec un pignon 119 rigidement porté sur l'extré- mité interne d'un arbre creux 120, qui est claveté sur le moyeu du volant 93. Ainsi que représenté, ce volant 93 est monté et tourne au moyen de roulements à billes 121 placés dans un moyeu 122 qui est solidaire de la partie de logement 91.
On a interposé entre le cylindre 105 et la mâchoire de démarreur 93, des moyens de transmission de mouvement qui comprennent une liaison de commande élastique. Dans .la forme d'exécution représentée, la liaison de commande élastique est constituée par un ac- couplement à plateaux multiples, certains des plateaux
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123 étant clavetés sur la surface interne du cylindre, près de l'extrémité close de ce cylindre. Les autres plateaux 124 s'engagent entre les plateaux 123 et sont clavetés à leurs périphéries externes sur la surface externe d'un écrou taraudé 125. Des moyens appropries, tels que des .ressorts 126 et un écrou de réglage 127, vissés'dans l'extrémité ouverte du tambour 105, sont prévus pour régler l'engagement de frottement des plateaux de l'accouplement.
On a monté pour un mouvement longitudinal et rotatif à l'intérieur de l'écrou 125 un arbre fileté 128, qui porte un écrou 129 agissant comme arrêt pour limiter le mouvement extérieur de l'arbre 128 par rapport à l'é- crou 125. L'extrémité externe de l'arbre 128 est lon- gitudinalement rainée pour recevoir la partie saillante 96a de la mâchoire de démarreur 96. On a interposé en- tre la face interne du moyeu de la mâchoire 96 et l'ex- trémité évidée adjacente de l'arbre 128, un ressort héli- coïdal 130 qui entoure une barre 131. Le ressort 130 résiste élastiquement au mouvement de la mâchoire 96 vers l'arbre 128.
La barre 131 est disposée concentriquement par. rapport à la mâchoire de démarreur 128 et au manchon 103, et coulisse à travers ces éléments, l'extrémité externe de cette barre se terminant près du centre de la roue d'angle 101. L'extrémité interne de la barre 131 est filetée pour recevoir un écrou 132 qui bute contre la face ex- terne de la partie de moyeu de la mâchoire 96 et maintient cette dernière en relation de fonctionnement avec cette barre et l'arbre 128. Entre ses extrémités, la barre 131 est pourvue d'un épaulement 131a, qui s'applique normale- ment contre l'extrémité externe de l'arbre fileté 128.
On a articulé à l'extrémité externe de la barre 131 un bras 133 qui est rigidement fixé à un arbre oscillant 134 s'étendant à travers la nartie de logement 91 et
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portant à son extrémité externe un levier de renvoi 135.
L'arbre oscillant 134 est entouré par un ressort héli- coidal 136, dont une extrémité est fixée au bras 133 et dont l'autre extrémité est ancrée au logement. L'arbre oscillant, 134, le levier de renvoi 135- et le ressort
136 sont espacés latéralement de l'axe longitudinal du mécanisme démarreur, et sont de préférence montés dans la moitié de ce mécanisme non représentée. En ccnséquence ces éléments sont représentés en pointillé.
Une magnéto survoltrice 137 est rigidement fixée de manière convenable quelconque à la partie de lo- gement 91 du démarreur, et on a prévu des moyens pour actionner l'induit de la magnéto par le volant 93. Dans ce but, la partie de logement 91 est pourvue d'un bos- sage saillant 91a, qui entoure une roue droite 138 en- grenant avec les dents externes de la roue 115. La roue droite 138 est clavetée sur un petit arbre la'9 pourvu de dents de mâchoire 140 qui engrènent en permanence avec des dents de mâchoire correspondantes formées sur un raccord claveté sur l'extrémité amincie de l'arbre d'in- duit 142.
La périphérie externe du moyeu de la roue dentée- 138 tourne dans une douille 143, qui est pressée dans un moyeu 144 formé dan le bossage de logement 91, et l'extrémité amincie 139a de l'arbre 139 est montée et.tourne de manière convenable dans un moyeu 145 formé dans la,partie de logement 89.
En fonctionnement, l'arbre 98 tourne au moyen de'-la manivelle à main (non représentée). Ce mouvement est transmis par les roues d'angle 101, 102, le manchon
103, le tambour 105, les roues satellites 111, la roue de commande' 114, la roue 115, le pignon 116, la roue
118 et le pignon 119, à l'arbre 120, de' sorte que le volant 93 tourne à grande vitesse. A ce moment la mâ- choire 96, l'arbre fileté 128, l'écrou 125, et le cylindre 105 tournent comme une unité, et l'arbre
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d'induit 142 tourne lui aussi au moyen des roues den- tées 115 et 138.
Lorsqu'une quantité suffisante d'énergie a été emmagasinée dans le volant 93, aucun effort manuel ulté- rieur n'est exercé sur l'arbre 98. L'opérateur fait alors tourner le levier de renvoi 135 dans une direc- tion telle que l'arbre oscillant 134 et le bras 133 actionnent la barre 131 vers la gauche contre la ten- sion du ressort 136. L'épaulement de la barre 131 ac-. tionne l'arbre 128 et le ressort 130 vers la gauche par rapport à l'écrou 125, sur quoi la mâchoire de dé- marreur 96 est actionnée élastiquement en engagement avec la mâchoire . 97 du vilebrequin du moteur, et l'é- nergie du volant 93 agit pour faire tourner ce vilebre- quin et démarrer le moteur.
En raison de la liaison à engrenage entre le volant et l'arbre d'induit 142, ce volant fait tourner l'arbre à une grande vitesse et le courant est fourni par la magnéto 137 au moteur. Comme la 'vitesse de rotation de l'arbre d'induit 142 est très grande, une petite magnéto peut fournir le courant d'al- lumage nécessaire pour le moteur.
Dès que le moteur démarre par sa propre force et que la vitesse de rotation de la mâchoire 97 est plus grande que la vitesse de rotation de la mâchoire 96, cette dernière mâchoire a tendance à être actionnée, et la liaison de vissage entre l'arbre 128 et l'écrou 125 a pour.résultat que ces parties retournent à leur posi- tion normale, si le levier de renvoi 135 a été dégagé et si,le.ressort 136 a ramené la barre 131 à la posi- tion normale. Au cas où la barre 131 est maintenue en position d'engagement après que le moteur a démarré de par sa propre force, aucun dommage ne neut en résulter, car les surfaces inclinées des dents des mâchoires 96 et 97 agissent pour 'forcer la mâchoire 96 vers la droite contre la tension du ressort 130.
Après que le
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moteur a démarré par sa propre force, le courant d'allu- mage est fourni par la magnéto actionnée du moteur, et les orties du démarreur s'arrêtent.
Les figt 5 et 6 représentent une forme d'exé- cution de l'invention dans laquelle le volant est adapté , pour être mis en liaison de commande avec la magnéto 137 à l'instant ci) la mâchoire 96 est actionnée en position d'engagement du moteur. Les éléments du démarreur conte- nus dans les parties de logement 89 et 91, et la magné- to, sont semblables à ceux ci-dessus décrits. On a monté à l'intérieur du bossage saillant 91b formé sur la par- tie de logement 91, une roue droite 146 pourvue d'un moyeu 149 formé dans le bossage 91b.
Une bague de ver- rouillage 150 est de préférence prévue sur le moyeu 147 pour empêcher le mouvement longitudinal de la roue dentée
146.' De même que dans la forme d'exécution précédente, on a fixé sur l'arbre d'induit 142, de manière appro- priée quelconque, un raccord 141 pourvu de dents de mâ- clioire qui sont en permanence en prise avec des dents cor- respondantes formées sur un petit arbre 152. Une douille (non représentée.) peut être interposée entre la rartie @ élargie de l'arbre 152 et la percée du moyeu 14", B'ex- trémité amincie de l'arbre 152 est montée et tourne de manière convenable dans un moyeu 153 formé dans la par- tie de logement 89.
Une série circulaire de dents 154, série qui constitue une moitié d'un accouplement à dents, est fixée ou formée de manière convenable sur une face de la roue dentée 146. On a monté sur la partie amincie 152a du petit arbre 152, un plateau 155 pourvu sur une face d'une série circulaire de dents adaptées pour attaquer les dents 154.
Si on le désire,, le plateau 155 peut être en engagement de vissage avec la partie 152a du petit arbre, mais dans la forme d'exécution représentée cette partie amincie est carrée en section transversale,
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et le plateau 155 est monté sur cette partie carrée , pour un mouvement le long de cette nartie et pour tourner avec elle
On a prévu des moyens pour maintenir normale- ment le plateau 155 hors d'engagement de commande avec la roue dentée 146, ces moyens étant également adaptés pour mouvoir le plateau en engagement de commande avec la roue dentée 146 lorsque le volant 93 a été porté à la vitesse de rotation convenable, de sorte que l'in- duit de la magnéto est actionné par le volant.
Dans la forme représentée, ces moyens comprennent une bielle 156 qui est articulée à une branche du levier de renvoi 135.
L'extrémité opposée de la bielle 156 est courbée vers le haut en 156a pour recevoir un oeillet formé sur l'ex- trémité d'un bras en L 157. L'autre extrémité du bras' 157 est rigidement fixée, de manière appropriée quelcon-. que, à un'arbre oscillant 158 monté dans la nartie su- périeure de la partie de logement 89. Une fourchette de déplacement 159, rigidement fixée à l'arbre 158, s'é- tend en engagement de. fonctionnement avec le moyeu du plateau- 155.
En fonctionnement, on fait tourner le volant A la main de la manière ci-dessus décrite. En même temps, la roue dentée 115 fait tourner la roue dentée 146 qui constitue maintenant une roue folle. Aucun mouvement n'est transmis à ce moment à l'arbre d'induit de la magné- to 137. Lorsqu'une quantité suffisante d'énergie a été emmagasinée dans le volant 93, l'opérateur exerce une force sur le levier de renvoi 135 pour le faire tourner dans une direction négative, sur la fig. 5. Ce mouvement du levier de renvoi est transmis par la barre 131 pour actionner la mâchoire de démarreur 96 en engagement de commande avec l'arbre du moteur de la manière ci-des- sus décrite.
Conjointement au mouvement de la barre d'engagement 131, le levier de renvoi agit par la bielle
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156, le bras en L 157, l'arbre 158 et la fourchette
159, pour mouvoir le plateau denté 155 vers la droite, sur la fig. 6, et en engagement avec les'dents 154.
Le volant fait maintenant tourner l'arbre d'in- duit 142 par la roue 146, le plateau 155 et l'arbre
152, et la magnéto qui est actionnée à grande vitesse, agit pour fournir du courant d'allumage pour le démarra- ge. Dès que le moteur'démarre de par sa propre force, la mâchoire de démarreur 96 est dégagée de la mâchoire
97 de la manière précédemment décrite, et en même temps le ressort 136 ramène le plateau 155 à la position de dégagement normale,
On a ainsi prévu des moyens par lesquels une magnéto survoltrice peut être mise en liaison de commande' avec le volant d'un démarreur à inertie. Comme la magné- to est actionnée à une très grande vitesse par le volant, on peut se servir d'une petite magnéto légère. Le dispo- sitif est extrêmement compact et peut être facilement monté sur un moteur et en être démonté.
La construction simple et le poids léger de l'appareil font qu'il est particulièrement adapté pour les moteurs d'aéroplanes, mais il n'est pas limité à cette application. On a re- présenté et décrit une forme particulière de démarreur, mais il est évident que la présente invention n'est pas limitée à cette forme. Si on le désire on peut employer pour faire tourner le volant 93 un moteur électrique, ou on peut prévoir dans ce but aussi bien des moyens ma- nuels que des moyens moteurs. Lorsqu'on désire prévoir des moyens par lesquels l'induit de la magnéto n'est pas actionné pendant la durée d'emmagasinage d'énergie dans .le volant, l'appareil comporte des moyens communs pour actionner la mâchoire de démarreur en engagement de com- mande avec le moteur et pour accoupler en même temps l'arbre d'induit de la magnéto avec l'engrenage de ré- duction.
En pratique, aucun poids n'est ajouté au
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dispositif de démarreur, sauf celui d'une petite magnéto car l'engrenage de réduction du démarreur est employé pour faire tourner l'arbre d'induit à grande vitesse.
Il est évident qu'on peut procéder à des chan- gements de la disposition et de la forme des moyens de transmission de mouvement entre le volant et la magnéto survoltrice, et aux moyens employés pour former la liai- son de commande avec la magnéto, sans s'écarter de la portée de la présente invention.
-: BREVENDICATIONS:-
1 Dans un appareil démarreur pour moteurs, du type comprenant un élément mené adapté pour être actionné en engagement avec un élément du moteur à démarrer, un volant pour actionner cet élément et un train d'engrena- ges pour transmettre le mouvement du volant à cet élément mené. un élément en'liaison de fonctionnement avec une extrémité de ce train d'engrenages et adapté pour être actionné par le volant, une magnéto adaptée pour être actionnée par le volant, et un élément en liaison de com- mande avec cette magnéto et mobile en r'elation de comman- de avec,ce deuxième élément.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to starter devices for internal combustion engines.
It has already been proposed to use inertia mechanisms to start internal combustion engines.
Such inertia devices include, in some cases, a small flywheel which rotates one driven member, and this member is adapted to engage with another member, while normally being out of engagement with it. this other element which is provided on the crankshaft of the engine, - or on an extension of this crankshaft, so that the crankshaft can.receive.a rotational movement and the engine is started.
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effectively a small flywheel, this flywheel @ must turn at a very high speed. But the driven element must rotate at a relatively low speed. Accordingly, between the flywheel and the driven element or engine engagement element, means comprising a reduction gear are interposed.
In some cases hand-operated means are used to bring the flywheel to the desired speed of rotation, and in such cases the mentioned gear is employed as part of such hand-operated means. , so that a turn of an element, for example of a crank, is effective to make the flywheel rotated a large number of times.
When sufficient energy has been stored in the starter inertia element, that is to say when the flywheel has been brought to a very high rotational speed ;. the engine engaging member is actuated by a suitable mechanism in control engagement with the engine crankshaft, thereby rotating the crankshaft and starting the engine.
In many cases, it is desirable to draw the ignition current for an internal combustion engine from a magneto which is mounted on the engine and is actuated by that engine. But making the start operation, this magneto is frequently operated at such a low speed that it is ineffective to provide the desired current.
An object of the present invention is to provide an improved starting and ignition mechanism for internal combustion engines, this mechanism comprising, in combination, an inertia starter and a magneto, booster, adapted to be actuated by the flywheel. of this starter in order to deliver ignition current during the starting operation.
Another object is to provide, in combination
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an inertia starter for motors, comprising improved means for operating a supercharged magneto at high speed, so as to allow the use of a relatively small magneto.
Yet another object is to provide, in combination with an inertia starter, a magneto-booster adapted to be actuated by the starter, and improved means for establishing a control link between the magneto and the control element. starter inertia.
Another object is to provide, in combination with a starter mechanism of the type comprising a flywheel and a member driven so as to be movable in control engagement with the engine to be started, a magneto mounted in relation to the engine. improved control with the flywheel and adapted to be connected to this flywheel by improved means, for the purpose of actuating this engine engagement element into control engagement with the engine.
Another object is to provide a magneto boost, in combination with an inertia starter mechanism, and improved hand operated means for engaging the magneto with this mechanism after energy has been stored in this mechanism.
Yet another object is to provide, in combination with an inertia starter, a magneto-booster mounted on this starter and adapted to be in a control connection with the starter gear, the control connection being made with a control element. this gear that rotates at low speed.
Another object is to provide in combination avec.an inertia starter of the type comprising a flywheel adapted to turn by hand, a boosting magneto, adapted to be actuated by this flywheel, and improved means for ensuring the control link between the magneto and the flywheel, this connection being made with a part which rotates at the actuation speed of the
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crank by hand, so as to easily engage the parts. These and other objects will appear more explicitly in the description which follows.
The accompanying drawings, in which the same reference signs designate similar parts in all the figures, represent three embodiments. of] 'invention, hand it. It should be noted that these drawings are given by way of example only and do not limit the present invention in any way.
Fig. 1 is a perspective view and shows an embodiment of the invention;
Fig. 2 is a top plan view, in axial section, of the parts shown in FIG. 1, the hand lever being adjusted to a position other than that shown in fig 1;
Fig. 3 is a detail view, parts being removed and broken away, and shows one form of means which can be employed to transmit the movement of the flywheel to the magneto-sulvol.trice;
Fig. 4 is an axial sectional elevation and shows another embodiment of the invention;
There fig. 5 is a perspective view of another embodiment of the invention;
Fig. 6 is an axial sectional elevation of the embodiment of the invention shown in FIG. 5.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 inclusive, the starter comprises a housing constituted by an internal section 4 adapted to be bolted or otherwise fixed to the rear end of the crank housing of an engine, shown schematically at 5, and by an outer section 6, which is fixed to section 4 by suitable bolts 7. A starter crank housing 9 is fixed, for example by means of screws 8, to the outer end of the starter.
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housing section 6. A magneto booster 10 is attached in any suitable removable manner to the outer surface of housing 9.
The starter comprises a flywheel 11 mounted and rotating in the housing portion 6 and adapted to actuate the armature of the magneto 10 and a motor engagement member 12, which is normally out of engagement with a magneto member. 13, but is adapted to be brought into engagement with this element 13 formed on the crankshaft of the engine or on an extension of this crankshaft.
Means, which in the form shown are adapted to be operated by hand; are designed to fire turning J.e seeing 11 at a high speed. In the embodiment shown, these means comprise a hand crank shaft 14 which is substantially perpendicular to the axis of rotation of the flywheel 11 and is mounted and rotates in the housing 9, for example by means of the roller bearing 15 and ball bearing 16.
These ends of the shaft 14, which extends outside the housing 9, are provided with one or more suitable pins or pins 17 for engagement with a hand crank (not shown), so to be able to turn this shaft 14 by hand. An angle wheel 18 which meshes with an angle wheel 19 attached to the outer end of a sleeve has been rigidly fixed in any suitable manner to the inner end of the shaft 14. 20 with which it turns ..
The inner end of the sleeve 20 is attached to the closed end of a cup or cylinder-shaped member 21, which is mounted and rotates, for example by means of ball bearings 22, in the housing section. 4.
From the closed end of the cylinder 21 emerge three sleeves 23, spaced at intervals of 120 and carrying ball bearings 24 on which are
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mounted and rotating planet wheels 25, a sleeve, a ball bearing and a planet wheel being shown in section in FIG. 2. As shown, each of the three sleeves 23 is integral with a ring 26, which constitutes a retaining element for the ball bearings 24, this ring and these sleeves being fixed to the cylinder by means of screws 27. , which extend through these sleeves and are screwed into the closed end of the cylinder. The planet wheels 25 mesh with an internal toothed wheel or crown 28, which is rigidly fixed to the housing section 4, for example by means of studs 29.
The planet wheels also mesh with a control wheel 30, which is mounted and rotates on the sleeve 20 and which is preferably integral with a spur wheel 31 mounted and also rotates on this sleeve 20, and one can interpose, if desired, a suitable bush between the sleeve and the integral elements.
The right wheel 31 meshes with a pinion 32, which may be integral with a shaft 33 mounted and rotating. for example by means of ball bearings 34, in a hub 35. In the form shown, this hub constitutes an integral part of a diaphragm or spider 36, which is clamped between the flange parts of the housing sections 4 and 6 by the bolts 7. There is rigidly fixed on the shaft 33, very close to the pinion- 32, a spur gear 37 which meshes with a pinion 38 fixed to a sleeve. 39 which is keyed to the hub 40 of the flywheel 11 to rotate with it. In the embodiment shown, the flywheel 11 is mounted so as to rotate, for example by means of ball bearings 41 which engage the hub of the flywheel and are carried by the diaphragm.
36. Preferably the outer end of the sleeve 20 is carried and rotated by means of a ball bearing 43 placed in a hub 42 formed in the housing section 6.
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The bearing 43 is retained in a hollow of this hub by a suitable retaining ring 44.
When the shaft 14 is turned by hand by means of the crank (not shown), this movement is transmitted by the angle wheels 18,19, the sleeve
20, the cylinder 21, the planetary wheels 25, the control wheel 30, the right wheel 31, the pinion 32, the right wheel 37 and the pinion 38, at the flywheel 11, so as to make this flywheel turn. Due to the gear train employed, a rotation of the shaft 14 results in a large number of revolutions of the flywheel, so that the latter can be operated at high speed.
After the flywheel has been raised to the desired rotational speed, the operator can stop cranking the crank. The cylinder 21 is now actuated by the flywheel by means of the gear described above, which gear then functions as a reduction device and actuates this cylinder at a much slower rate than that at which the flywheel turns.
Means by which the energy stored in flywheel 11 acts to actuate this element have been interposed between the cylinder 21 and the engagement element 12 of the engine, and these means preferably comprise a resilient control linkage for the purpose of preventing damage to the gear described above in the event that an excessive load is imposed on the driven member. or starter jaw 12. In the form shown, these means comprise a coupling with multiple plates 45, part of the plates of which are keyed on the internal surface of the cylinder 21, the other plates being keyed on the external surface of the cylinder. 'a nut 46 provided with a flange part.
The coupling plates are retained between the closed end of cylinder 21 and the flange nut 46, and the pressure by which these plates are held in engagement.
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friction can be varied by means of coil springs 47 and a nut 48 screwed into the outer end of cylinder 21. By adjusting nut 48 relative to cylinder 21, the degree of friction can be varied. pressure exerted by the springs on the coupling plates, in order to ensure the desired torque value for the coupling.
The internal bore of the nut 46 is threaded to engage a threaded shaft 49, which is adapted for rotary and longitudinal movement with respect to this nut. A nut 50 has been attached to the outer end of the shaft 49 which constitutes a stopper to limit the movement of this shaft outwardly by connection to the nut 46. The end opposite side of the shaft 49 is grooved to receive a protruding side part
12a of the starter jaw 12, so that this jaw is longitudinally movable relative to this shaft, but is adapted to rotate with it. A coil spring 51 is interposed between the hub portion of jaw 12 and the adjacent end of shaft 49 to resiliently resist movement of the jaw toward the shaft.
Means are provided for actuating the starter jaw 12 into engagement with the jaw member 13 provided on the crankshaft of the engine, so that the energy of the flywheel 11 is effective to rotate that crankshaft. For this purpose a rod 52 slides through the sleeve 20, the threaded shaft 49, and the hub of the starter jaw 12. The inner end of the rod 52 is threaded to receive a nut 53, which attacks the hub portion of the jaw 12 and maintains this jaw in operating engagement with 11 shaft. 49.
The outer end of the rod. 52 ends very close to the longitudinal axis of the shaft 14, and, between ', its ends, this rod is provided with a
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shoulder in abutting engagement with the outer end of the threaded shaft 49, for a purpose which will be described below. The outer end of the rod 52 is provided with a pin 54, which slides through a groove 55 formed in one end of a connecting rod 56, the outer end of which is hinged at 67 to a bar 68 which is connected. 'extends parallel to shaft 14 and slides in a cover plate 69 fixed to the outer face of shaft housing 9, for example by means of screws 70.
A helical spring 71 surrounds the bar 68 inside the cover plate 69 and abuts at one end against this cover plate and at the other end against a shoulder or collar 72 fixed to the rod, the spring thus being mounted so as to force bar 68 downwards in FIG. 2, so that the connecting rod 56 normally forms an angle with the bar 52, the pin or pin 54 being in the inner end of the groove 55. One end of a spring 73 has been attached to the pin '54. the opposite end of which is fixed to the bar 68 near the articulation for the connecting rod 56.
Means have been provided for actuating the magneto booster 10 of the flywheel 11 after this flywheel has been brought to the suitable rotational speed, and these means are established so that the control engagement for the magneto is made with an element. which runs at a relatively low speed, so that this control engagement can be done easily. For this purpose a small shaft 74 is mounted and rotates in housing 69, diametrically opposite shaft 14, and carries at its inner end an angle wheel 75 which is adapted for longitudinal movement by. relative to shaft 74 and to rotate with this shaft.
The outer end of shaft 74 extends into a gear housing 76 which is
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preferably formed of two parts, the inner part being rigidly fixed to the housing 69 by several screws 77 (fig. 3), and the outer half 78 being fixed to the inner half, for example by means of bolts 79.
On that of the ends of the shaft 74 which extends into the lower part of the housing 76, there is keyed a spur gear 80 which meshes with a pinion 84 carried on a shaft 85, which shaft is mounted and rotates in the housing. 76 and extends outside the housing towards the armature shaft 86 of the magneto. Shafts 85 and 86 are preferably removably secured by means of any suitable type of engagement teeth.
Means are provided for actuating the angle wheel 75 along the shaft 74 in engagement with the angle wheel 19, after the flywheel 11 has been brought to the desired rotational speed, and within the range. Forue shown these means are constructed to include a bar '68, so that the corner wheels can wheel at the same time as the elements 12, and 13 are engaged. ' For this purpose, a fork 87 is attached to a thinned portion 68a of the shaft 68, and the branches of this fork extend in an annular groove 88 -formed in the hub of the angle wheel 75.
The operation of the device is as follows: The shaft 14 is turned by hand by means of the crank (not shown). This movement is transmitted to the flywheel in the manner described above, so as to make this flywheel turn at high speed and to store energy therein. As no load is imposed on the jaw 12 while the energy is stored in the flywheel, this jaw and the other elements, located inside the cylinder 21, rotate as a whole, and like the wheel. angle 75 is not engaged with the angle wheel 19, no additional effort is required from the operator to actuate the shaft 14, because the shaft
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of the magneto armature rotates at this moment.
When the flywheel has been brought to the suitable speed of rotation, the operator exerts a force on the bar 68, either directly or by means of suitable means, to move this bar upwards in FIG. 2. This movement is transmitted by the connecting rod
56 and the peg 54 to the bar 52, so that this bar is actuated to the left. The engagement of the bar shoulder 52 with the threaded shaft
49 serves to move this shaft to the left, whereupon the jaw 12 is elastically forced to the left by the spring 51. The arrangement of the groove in the end of the connecting rod 56 means that the entire movement of the bar 52 is is not effective.
The bar 68 and the connecting rod 56 start the movement of the bar 52, and the inertia of the shaft 49 and of the nut 12 cooperates with the action of the threads between this shaft and this nut to complete the action of meshing. The energy of flywheel 11 is now effective to turn the crankshaft and start the engine.
Simultaneously with the movement of the jaw 12 into control engagement with the jaw 13, the fork 87, due to its engagement with the enlarged end of the bar 68 and its engagement with the hub of the toothed wheel 75, makes sliding this wheel along the shaft 74 in engagement with the angle wheel 19, after which the movement is transmitted by the gear, shown in FIG. 3, to the armature shaft of the magneto, so that this shaft rotates at a speed large enough to provide the ignition current necessary for starting. Due to the relatively low speed of rotation of the angle wheel 19, no difficulty is encountered in its engagement with the wheel 75.
The 75 sliding angle wheel does not need to be a theoretical gear, and it may be desirable
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to use very short face teeth rather than the angle wheel shape shown.
No additional operation is required on the part of the operator to establish the control connection between the armature shaft of the magneto and the flywheel, because this connection is effected by actuating the means used to move. the starter jaw 12 in engagement with the jaw 13 provided on the crankshaft of the engine.
, When (,, the engine is started by its own force and the rotational speed of the crankshaft is greater than the rotational speed of the starter jaw, the / inclined surfaces of the jaw teeth act 'to' force jaw 12 to the right out of control engagement and against spring tension
51, in the event that the bar 58 is kept in the engagement position.
But if the bar 58 has been disengaged, the control engagement is maintained between the jaws 12 and 13 until the speed of the jaw 13, as a result of the running of the engine, becomes greater than the speed. jaw 12, whereby the protruding action of the threads of shaft 49 and nut 40 results in disengagement of jaw 12; the shaft, the nut, the jaw and the spring 51 move as a whole to the right in FIG. 2.
The movable parts located inside the 'cylinder 21' are constructed in such a way as to allow the jaw-. 12 to be pulled by hand out of engagement with the jaw 13, in the event that the energy of the flywheel 11 has been completely expended without the engine starting, in which case the starter elements are likely to stop with the jaws 12 and 13 in engagement.
If now a force is exerted on the bar 68, this force is transmitted by the connecting rod 56, the bar 52.
.and the nut 53 to the jaw 12, and the latter is
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actuated to the right by compressing the spring 51.
The threaded shaft 49 does not move until the jaws are completely disengaged, and at this moment the shaft moves sharply to the right because the spring
51 relaxes to its normal length.
Means have thus been provided by which a magneto booster can be actuated by the flywheel of an inertia starter, these means being established such that no additional effort is required on the part of the operator to. store energy in the steering wheel, because during this last operation the magneto is not in control connection with the steering wheel. No additional operation is required to establish the control connection between the magneto and the flywheel, since this connection is effected by the operation which results in the engagement of the starter jaw with the engine crankshaft, common means being employed to carry out these two operations.
The control connection between the flywheel and the magneto is effected by an element which rotates at low speed, and consequently the engagement does not involve any difficulties, and any risk of damage to the parts is avoided. The flywheel and magneto can be connected so that the latter's armature shaft rotates at a very high speed, and this allows the use of a small, lightweight magneto to provide the necessary ignition current. , but it should be noted that the elements of the apparatus can be changed to achieve any desired speed of the armature shaft.
Referring to the embodiment of the invention shown in FIG. 4, it is seen that the starter comprises a housing constituted by an internal section 89 adapted to be bolted or otherwise properly fixed to the rear end of a motor housing 90, and an external part 90 adapted to
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be. fixed to section 89 by screws 92. A handwheel
93 is mounted and rotates in the outer end of the housing portion 91, and is preferably covered by a light cover 94 attached to this housing by means of a suitable number of screws, one of which is shown. in 95.
The flywheel is adapted to rotate a starter jaw 96, which is normally disengaged from a jaw 97, but may be engaged with this jaw 97, formed on the crankshaft (not shown) of the engine to be started or on a crankshaft. extension of this crankshaft.
Means have been provided for rotating the flywheel 23 at high speed, so that energy can be stored therein for starting the engine.
Motor or manual means can be provided for rotating this flywheel, and in the embodiment shown, these means are of the type of hand-operated means and comprise a shaft 98 mounted and rotating in the housing part 91. , for example by means of suitable bearings 99. One end of the shaft 98 extends outside the housing and is provided with a pin, 100, so that this arm can be rotated. bre by means of a suitable hand crank, not shown. An angle wheel 101 has been mounted on the inner end of the shaft 98, which meshes with an angle wheel 102 rigidly fixed to the outer end of a sleeve 103 mounted so as to be able to turn.
The inner end of the sleeve 103 is conveniently connected to the closed end 104 of the control cylinder 105, which is mounted and rotates in the housing portion 89 by means of ball bearings 106. From the closed end of cylinder 105 protrude three tubular sleeves 107, one of which is shown at. cup, Each of these sleeves, which are spaced 1200 apart around the end of the cylinder, is pressed into a recess
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formed in the cylinder end 104 and is integral with a retaining ring 108. Screws 109 pass through the sleeves and are threaded into the cylinder.
110 ball bearings, which are mounted on 107 sleeves, carry three planet gears
111, one of which is shown in section.
The planet wheels 111 mesh with an internal wheel or crown 112 which is rigidly mounted inside the housing part 89 for example by means of studs 113. The planet wheels also mesh with a control wheel 114, which is -mounted and rotates on the sleeve 103. A reference wheel 115. integral with the control wheel 114, is also mounted and rotates on the sleeve 103, and is provided with an internal series of teeth to form a internal toothed wheel or ring gear which meshes with a pinion 116. The toothed wheel 115 is also provided on its periphery with a series of teeth for a purpose which will be described below.
Pinion 116 is preferably conveniently attached to a bell-shaped member 117 which is mounted and rotates in housing portion 91, and is provided on its flanged end with a flanged end. series of teeth constituting a spur wheel 118 engaging with a pinion 119 rigidly carried on the internal end of a hollow shaft 120, which is keyed on the hub of the flywheel 93. As shown, this flywheel 93 is mounted and rotates by means of ball bearings 121 placed in a hub 122 which is integral with the housing part 91.
Movement transmission means which comprise an elastic control link have been interposed between the cylinder 105 and the starter jaw 93. In the embodiment shown, the elastic control link is a multiple plate coupling, some of the plates
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123 being keyed on the internal surface of the cylinder, near the closed end of this cylinder. The other plates 124 engage between the plates 123 and are keyed at their outer peripheries on the outer surface of a threaded nut 125. Appropriate means, such as springs 126 and an adjusting nut 127, screwed into it. The open end of the drum 105, are provided to adjust the frictional engagement of the plates of the coupling.
A threaded shaft 128 has been mounted for longitudinal and rotational movement inside the nut 125, which carries a nut 129 acting as a stopper to limit the outward movement of the shaft 128 relative to the nut 125 The outer end of the shaft 128 is longitudinally grooved to receive the protrusion 96a of the starter jaw 96. The inner face of the jaw hub 96 and the recessed end have been interposed between the inner face of the jaw hub 96 and the recessed end. Adjacent to shaft 128 is a coil spring 130 which surrounds a bar 131. Spring 130 resiliently resists movement of jaw 96 toward shaft 128.
The bar 131 is arranged concentrically by. relative to starter jaw 128 and sleeve 103, and slides through these elements, the outer end of this bar terminating near the center of the angle wheel 101. The inner end of the bar 131 is threaded for receive a nut 132 which abuts against the outer face of the hub portion of the jaw 96 and maintains the latter in operative relation with this bar and the shaft 128. Between its ends, the bar 131 is provided with a shoulder 131a, which normally rests against the outer end of the threaded shaft 128.
An arm 133 has been articulated at the outer end of the bar 131 which is rigidly fixed to an oscillating shaft 134 extending through the housing section 91 and
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carrying at its outer end a return lever 135.
The oscillating shaft 134 is surrounded by a coil spring 136, one end of which is fixed to the arm 133 and the other end of which is anchored to the housing. The oscillating shaft, 134, the return lever 135- and the spring
136 are laterally spaced from the longitudinal axis of the starter mechanism, and are preferably mounted in half of this mechanism, not shown. These elements are therefore shown in dotted lines.
A magneto booster 137 is rigidly attached in any suitable manner to the housing portion 91 of the starter, and means are provided for actuating the magneto armature by the flywheel 93. For this purpose, the housing portion 91 is provided. is provided with a protruding bump 91a, which surrounds a right wheel 138 meshing with the outer teeth of the wheel 115. The right wheel 138 is keyed on a small shaft la'9 with jaw teeth 140 which mesh. permanently with corresponding jaw teeth formed on a keyed connection on the tapered end of the induced shaft 142.
The outer periphery of the gear hub 138 rotates in a socket 143, which is pressed into a hub 144 formed in the housing boss 91, and the thinned end 139a of the shaft 139 is mounted and rotated. suitable in a hub 145 formed in the housing portion 89.
In operation, the shaft 98 rotates by means of the hand crank (not shown). This movement is transmitted by the angle wheels 101, 102, the sleeve
103, drum 105, planetary wheels 111, drive wheel 114, wheel 115, pinion 116, wheel
118 and pinion 119, to the shaft 120, so that the flywheel 93 rotates at high speed. At this moment the jaw 96, the threaded shaft 128, the nut 125, and the cylinder 105 rotate as a unit, and the shaft
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armature 142 also rotates by means of toothed wheels 115 and 138.
When sufficient energy has been stored in flywheel 93, no further manual effort is exerted on shaft 98. The operator then turns return lever 135 in a direction such that the swing shaft 134 and the arm 133 actuate the bar 131 to the left against the tension of the spring 136. The shoulder of the bar 131 ac-. actuates shaft 128 and spring 130 to the left of nut 125, whereupon starter jaw 96 is resiliently actuated into engagement with the jaw. 97 of the engine crankshaft, and the energy from flywheel 93 acts to turn that crankshaft and start the engine.
Due to the gear connection between the flywheel and armature shaft 142, this flywheel rotates the shaft at a high speed and current is supplied by the magneto 137 to the motor. Since the rotational speed of the armature shaft 142 is very high, a small magneto can provide the necessary ignition current for the motor.
As soon as the motor starts by its own force and the rotational speed of the jaw 97 is greater than the rotational speed of the jaw 96, the latter jaw tends to be actuated, and the screw connection between the shaft 128 and nut 125 results in these parts returning to their normal position, if the return lever 135 has been disengaged and the spring 136 has returned the bar 131 to the normal position. In the event that the bar 131 is held in the engaged position after the engine is started by its own force, no damage will result, as the inclined surfaces of the teeth of the jaws 96 and 97 act to force the jaw 96. to the right against the tension of the spring 130.
After the
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motor started by its own force, ignition current is supplied by the motor's magneto actuated motor, and the starter motor vents stop.
Figures 5 and 6 show an embodiment of the invention in which the flywheel is adapted to be placed in control connection with the magneto 137 at the instant (c) the jaw 96 is actuated in the position of. engine engagement. The starter elements contained in housing portions 89 and 91, and the magnet, are similar to those described above. Within the protruding boss 91b formed on the housing portion 91, there is mounted a spur wheel 146 provided with a hub 149 formed in the boss 91b.
A locking ring 150 is preferably provided on the hub 147 to prevent longitudinal movement of the toothed wheel.
146. ' As in the previous embodiment, on the armature shaft 142, in any suitable manner, a connector 141 provided with jaw teeth which are permanently in engagement with coronal teeth has been fixed. - responders formed on a small shaft 152. A bush (not shown.) can be interposed between the widened part @ of the shaft 152 and the hole in the hub 14 ", the thinned end of the shaft 152 is mounted. and suitably rotates in a hub 153 formed in the housing portion 89.
A circular series of teeth 154, which series constitutes one half of a toothed coupling, is suitably fixed or formed on one face of the toothed wheel 146. On the thinned portion 152a of the small shaft 152, a chainring has been mounted. 155 provided on one face with a circular series of teeth adapted to engage the teeth 154.
If desired, the plate 155 may be in screw engagement with the portion 152a of the small shaft, but in the embodiment shown this thinned portion is square in cross section,
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and the plate 155 is mounted on this square part, for movement along this part and to rotate with it
Means are provided for normally keeping the plate 155 out of control engagement with the toothed wheel 146, these means also being adapted to move the plate into control engagement with the toothed wheel 146 when the flywheel 93 has been carried. at the correct rotational speed, so that the magneto induction is actuated by the handwheel.
In the form shown, these means comprise a connecting rod 156 which is articulated to a branch of the return lever 135.
The opposite end of the connecting rod 156 is bent upward at 156a to receive an eyelet formed on the end of an L-arm 157. The other end of the arm 157 is rigidly secured in any suitable manner. -. that to a swing shaft 158 mounted in the upper part of the housing portion 89. A displacement fork 159, rigidly attached to the shaft 158, extends into engagement with. operation with the hub of the chainring- 155.
In operation, the handwheel is rotated by hand in the manner described above. At the same time, the toothed wheel 115 rotates the toothed wheel 146 which is now an idler wheel. No movement is transmitted at this time to the armature shaft of magnet 137. When a sufficient quantity of energy has been stored in the flywheel 93, the operator exerts a force on the return lever. 135 to rotate it in a negative direction, in fig. 5. This movement of the return lever is transmitted by bar 131 to actuate starter jaw 96 into control engagement with the motor shaft in the manner described above.
Together with the movement of the engagement bar 131, the return lever acts by the connecting rod
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156, the L-arm 157, the shaft 158 and the fork
159, to move the toothed plate 155 to the right, in fig. 6, and in engagement with the teeth 154.
The flywheel now rotates the induced shaft 142 by the wheel 146, the plate 155 and the shaft
152, and the magneto, which is operated at high speed, acts to provide ignition current for starting. As soon as the engine starts by its own force, the starter jaw 96 is released from the jaw.
97 in the manner previously described, and at the same time the spring 136 returns the plate 155 to the normal release position,
Means have thus been provided by which a magneto booster can be placed in control connection with the flywheel of an inertia starter. As the magnet is operated at a very high speed by the flywheel, a small, lightweight magneto can be used. The device is extremely compact and can be easily mounted on and removed from an engine.
The simple construction and the light weight of the device make it particularly suitable for airplane engines, but it is not limited to this application. A particular form of starter has been shown and described, but it is obvious that the present invention is not limited to this form. If desired, an electric motor can be used to turn the flywheel 93, or both manual and motor means can be provided for this purpose. When it is desired to provide means by which the armature of the magneto is not actuated during the period of energy storage in the flywheel, the apparatus comprises common means for actuating the starter jaw into engagement of control with the motor and to couple at the same time the armature shaft of the magneto with the reduction gear.
In practice, no weight is added to the
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starter device except that of a small magneto because the starter reduction gear is used to rotate the armature shaft at high speed.
It is obvious that changes can be made in the arrangement and form of the means for transmitting movement between the flywheel and the booster magneto, and of the means employed to form the control link with the magneto, without departing from the scope of the present invention.
-: BREVENDICATIONS: -
1 In a starter apparatus for motors, of the type comprising a driven element adapted to be actuated in engagement with an element of the engine to be started, a flywheel for actuating this element and a gear train for transmitting the movement of the flywheel to this element. led element. an element in operative connection with one end of this gear train and adapted to be actuated by the flywheel, a magneto adapted to be actuated by the flywheel, and an element in control connection with this magneto and movable in control relation with this second element.
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