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DEMARREUR PERFECTIONNÉ
La présente invention se rapporte aux démarreurs et particulièrement aux dispositifs de démarrage comprenant un volant pouvant tourner à grande vitesse et des- tiné à faire tourner des moteurs à combustion interne.
Il est avantageux de donner aux mécanismes de déma- rage à inertie une forme symétrique afin de diminuer l'encombrement et de faciliter la mise en place sur le moteur. Il est également avantageux de prévoir que le démarreur des dispositifs tant manuel que mécanique pour faire tourner le volant indépendamment ou concurremment pour y emmagasine!* de l'énergie.
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Lorsqu'un démarreur est installé sur le moteur, il est souvent nécessaire de modifier l'orientation de la manivelle par rapport au moteur afin d'empêcher cette manivelle de venir au contact des organes du véhicule, aéroplane ou autre, sur lequel le moteur et son démar- reur sont montés. On a éprouvé jusqu'à présent certaines difficultés pour obtenir l'orientation réglable du dis- positif de mise en marche à la main lorsque le démarreur comprend également un dispositif mécanique tel qu'un mo- teur électrique pour emmagasiner de l'énergie pan@ le volant du démarreur;
ceci est particulièrement vrai lors- que les axes du moteur et du volant sont confondus,
La présente invention a en particulier pour objet la construction d'un démarreur perfeotionné du type à inertie comportant des dispositifs manuel et mécanique pour faire tourner le volant.
L'invention a également pour objet un démarreur perfectionné comportant un volant et un moteur éleotrique dont les axes sont confondus avec ceux de l'élément d'embrayage du démarreur et du moteur ainsi qu'un dis- positif à commande manuelle pour faire tourner le volant, ce dernier dispositif ayant une cotentation réglable par rapport au démarreur.
L'invention vise également un démarreur perfectionné du type à volant établi de manière que le volant puisse Être commandé par un organe disposé derrière lui ou latéralement par rapport à lui,
Enfin un dernier objet de l'invention réside dans le tain d'engrenages perfectionné destiné à commander ou à faire tourner à la main le volant du démarreur à inertie Les perfectionnements ci-dessus et d'autres non énumérés
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apparaition nettement dans la description détaillée donnée ci-après de deux modes d'exécution de l'invention donnés à titre d'exemple,
Oes modes d'exécution sont représentés aux dessins ci-joint?ou les mêmes chiffresde référence désignent les mêmes organes sur les différentes figures.
La fige 1 est une vue en perspective d'un démarreur conforme à la présente invention.
La fige 2 est une vue en perspective représentant le train d'engrenages perfeotionné incorporé au démarreur représenté en fige 1.
La fige 3 est une coupe suivant l'axe du démarreur représenté en fige 1 où l'on a représenté l'arbre de ma- nivelle dans une position à peu près à 90 de celle qu'il occupe en fig.1
La fige 4 représente partiellement en coupe et aeo arrachements un autre mode d'exéoution de l'invention.
Le démarreur comprend une enveloppe comportant un compartiment inférieur 4 présentant une bride 5 dans laquelle sont ménagées une série d'ouverture$6. Des bou- lons 7 (fig.3) passent dans les ouvertures 6 pour fixer le démarreur au carter du moteur représenté schématiquement en 8. Un compartiment d'envelppe intermédiaire 10 est fixé d'une manière amovible à l'exfolié extérieure du compartiment 4j un compartiemnt terminal 11 est fixé de même à l'extrémité extérieure du compartiment 10 sur le- quel il est fixé par les vis 12 traversant les brides mé- nagées sur les extrémités en'regard des compartimenta.
Le compartiment intermédiaire de l'enveloppe 10 présente près de son extraite extérieure un diaphragme ou paroi 13 (fig.3) dont une partie saillante 14 porte
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suivant l'axe du dispositif des roulement billes 15 dans lesquels tourillonne le moyeu 16 du volant 17. Ce volant est relativement petit et léger et peut tourner à de grandes vitesses. Un anneau de retenue 18 maintenant les roulement
15 est fixé à la paroi 13 du compartiment 10.
On a prévu un dispositif méoanique pour faire tourner le volant à grande vitesse. Dans le mode d'exécution repré- senté, ce dispositif comprend un moteur électrique 19 qui est fixé par les vis 20 à la surface terminale du comparti- ment 11 disposé suivant l'axe du volant 17. L'arbre d'in- duit 21 du moteur est fileté pour recevoir un élément d'em- brayage pouvant se déplacer longitudinalement pour venir au contact de l'élément d'embrayage 23 et l'entraîner. L'é- lement 23 est fixé par des rivets . la surface extérieure du volant 17. Un ressort à boudin léger 22a est monté de préférence sur l'arbre d'induit et agit l'élément d'embrayage 22 pour le maintenir noblement en position de débragage.
Lorsque le moteur tourne, l'inertie de l'élément d'em- brayage 22 et la rotation de l'arbre fileté d'induit 21 font en sorte que l'élément d'embrayage subit un mouvement combiné d'avancement et de rotation; ainsi cet élément 22 vient au contact de l'élément d'embrayage 23 qu'il/entraine à l'encontre de l'action du ressort 22a oe qui fait tourner le volant 17 à grande vitesse. Lorsque le moteur 19 cesse de tourner, l'arbre d'induit 21 cesse rapidement de tourner tandis que le volant 17 continue à tourner . grande vitesse.
L'élément $d'embrayage 23 tend à ce moment à commander l'élément 22 ce qui amène, ce dernier à se visser vers la droite sur l'arbre 21 en assurant le débraie. le ressort 22a maintenant l'élément 22 dans sa position de débrayage,
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L'énergie emmagasinée dans le volant est transmise au moteur que l'on veut faire démarrer et cela au moyen d'un dispositif tel qu'il assure la rotation du moteur à une vitesse bien inférieure à celle de la rotation du volant 17.
Dans le mode d'exécution représenté, ce dispositif de transmission comprend un bout d'arbre creux 24 traversant le moyeu 16 du volant et claveté à ce dernier en 25.L'extré- mité extérieure du bout d'arbre or eux 24 présente un file- tage extérieur sur lequel est vissé l'éorou 27 poêlant sur l'élément d'embrayage 23 et agissant aveo le rebord 28 formé à l'extrémité intérieure de l'arbre et disposé au contact de la partie saillante de la paroi 13 pour empêcher tout mouvement longitudinal de l'arbre et du volant par rapport aux roulements 15.
Sur l'extrémité intérieure de l'arbre creux 24 est fixé un pignon 89 (ce pignon pouvant être solidaire de l'arbre ou être claveté sur lui). Ce pignon engrené avec une roue dentée 30 montée solidement sur le bout d'arbre 31 tourillonnant dans la paroi 13 du compartiment intermé- diaire 10. On prévoit de préférence des roulements à billes 32 pour recevoir l'arbre 31 disposé à une certaine distance de l'arbre creux 24 auquel il est à peu près prallèle. Les paliers 32 sont logée à une certaine distance l'un de l'autre dans des renfoncements de la paroi 13 et sont écar- tée l'un de l'autre par l'anneau 33.
Tout mouvement long!. tudinal du bout d'arbre Si est empêché par l'éorou 34 vissé à l'extrémité extérieure du dit arbre et agissant à cet effet en combinaison avec un épaulement formé à l'extré- mité intérieure de l'arbre au contact de la bague intérieure du roulement intérieur 32.
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Un pignon 34' est claveté sur l'arbre 31 portant la roue dentée 30 ou bien en est solidaire.Ce pignon 34' en- grène avec une roue à denture intérieure 36 montre avec interposition d'une douille 36 sur un bout d'arbre 37 faisant saillie par rapport à l'extrémité fermée d'un tambour 38 avec lequel il tourne. Le tambour 38 tourillonne dans le compartiment 4 à l'intérieur des poulement à billes 39.
La roue à denture intérieure 35 dont l'axe se confond avec celui du volant et de la roue 24 est solidaire d'un pignon 40 engrenant avec une série d'engrenages satellites 41 dont l'un est représenté en coupe en fig.3. Tout mouvement longidu- dinal de l'engrenage 35 et du pignon 40 par rapport au bout d'arbre 37 est empêché par l'écrou 42 associé à une rondelle de blocage appropriée et vissé- à l'extrémité extérieure du bout d'arbre 37 .
Le pignon 40 forme la couronne de l'engrenage plané- taire dont les satellites 41 sont au nombre de 3 dans le mode d'exécution déorit et sont disposés à 1200 l'un de l'autre autour de l'extrémité fermée du tambour 38. Chaque satellite tourillonne dans le roulement à billes 43 porté
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par un manohon 44 dont l'extnat1.M 'pénètre dans l'axtrénité fermée du tambour 38 dans laquelle Il elle est fixée. Le man- chon 44 est porté par une vis 45 qui la traverse et qui se visse dans l'extrèmitè fermée du tambour. Les satellites 41 engrène avec la roue à denture Intérieure 46 fixée solidement dans le compartiment 4 par les ergote 47 solidaires de l'enveloppe.
L'engrenage démultiplicateur décrit ci-dessus sert à transmettre la rotation du volant au tambour 38 qui entraine son tour l'élément d'embrayage 48 destiné à faire tourner Le moteur. Cet élément d'embrayage peut venir à cet effet au contact d'un élément analogue 49 fixé'au vilebrequin du
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moteur ou à son prolongement.
En raison de la grande vitesse de rotation du volant 17 on peut y emmagasiner une énergie considérable et si oelle-oi était transmise au vilebrequin du moteur par une liaison rigide, la résistance de ce vile- brequin à la rotation due à l'inertie des organes du moteur pourrait provoquer le bris des organes du démarreur; c'est pourquoi on dispose entre le train d'engrenages décrit oi- dessus et l'élément d'embrayage 48 un dispositif de trans- mission élastique de l'énergie de rotation afin de permettre l'utilisation d'organes relativement légers dans le démarreur sans danger de brio ou d'avarie pendant le fonctionnement.
Dans le dispositif représenté, on a utilisé comme trans- mission élastique un embrayage à disques multiples disposé à l'intérieur du tambour 38. Un certain nombre des disques
50 de l'embrayage de forme annulaire sont montés à l'inté- rieur du tambour 38 dans lesquels ils sont maintenue par un joint à rainures et nervures tandis que les autres disques sont fixés d'une manière analogue par leur périphérie inté rieure à la surface extérieure d'un écrou à filetage inté- rieur 81 présentant une bride 52.
On dispose un anneau d'é- oartement ou rondelle de butée 53 entre l'extrémité fermée du tanbour 38 et le.disque d'embrayage voisin 50; un autre anneau d'éoartement, de préférence en forme de L . @ en coupe, est disposé entre le rebord 52 et/disque d'embraya- ge voisin.
On utilise une série de ressorte à boudin 56 pour assurer et régler le contact par frottement des disques 60 les uns aveo les autres. Comme représenté, les extrémités
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extérieures de oes ressort) butent contre une rondelle 68 qui 'appuie sur la surface intérieure de la bride 52, tandis que les extrémités inférieures de ces ressorts 'appuient oontre un anneau 67 portant un certain nombre d'ergots 58 pénétrant à l'intérieur des spires des ressorte
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et maintenant ces derniers à l'écartement voulu le long de la surface intérieure du tambour 38. L'anneau 57 est au contact d'un écrou de réglage 69 qui se visse dans l'extrémité ouverte du tambour.
En réglant la posi- tion de l'écrou 59 on peut modifier la compression des ressorts 55 de manière à régler le frottement entre les disques 50. On peut fixer l'éorou 59 dans la position pour laquelle il est réglé au moyen d'une plaque de verrouillage 60 fixée à l'éorou par la vis 61 et dont la partie extérieure pénètre dans une rainure longitudinale 62 ménagée à l'extrémité du tambour 38.
A l'intérieur de l'écrou 51 et pouvant subir un mouvement d'avancement et de rotation par rapport à ce dernier se trouve un arbre fileté 65 portant à son extrémité extérieure un écrou 64 destiné à venir buter contre un épaulement 65 formé à l'intérieur de l'écrou 51 pour limiter le mouvement longitudinal de l'arbre d'une manière positive. L'extrémité intérieure de l'arbre 63 coulisse longitudinalement par rapport au moyeu 48a de l'élément d'embrayage 48, On obtient ainsi une commande mécanique entre l'arbre 33 et l'élément 48 permettant toutefois un coulissement longitudinal de l'un de ces organes par rapport à l'autre.
Un ressort à boudin 66 est disposé entre l'élément d'embrayage 48 et l'arbre 63, l'extrémité extérieure du ressort pénétrant de préférence dans une ouverture de cet arbre pour résister d'une manière plastique au mouvement de ce dernier vers l'élé- ment d'embrayage.
Des moyens sont prévus pour faire tourner à la main le volant 17, ces moyens pouvant être réglés angulairement par rapport aux autres éléments du démarreur de telle aorte que l'arbre de manivelle peut présenter une série
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d'orientations différentes sans cesser de pouvoir commander le démarreur. Dans le mode d'exéoution représenté des moyens comprennent un arbre de démarrage 61 disposé à axe peu près perpendiculairement par rapport à l'@@ de rotation du volant. L'arbre 67 tourillonne près de son extrémité extérieure dans un roulement à billes porté par une enveloppe 69 fixée à une saillie latérale 10a du compartiment 10 de l'enveloppe principale au moyen des vis 70 et du boulon 71.
Le boulon 71 traverse l'enveloppe 69 ainsi qu'une saillie latérale 4a du compartiment 4 de l'enveloppe principale et enfin un couvercle 72 qui prend appui sur la dite saillie 4a dont elle ferme une ouverture.
Cette ouverture laisse passer après enlèvement du couveme un bout d'arbre 73 tourillonnant dans les roulement à billes 74 portés par la saillie, 4a. Le bout d'arbre 73 est creux et le boulon 71 peut/coulisse à l'intérieur de celui- ci* Un pignon d'angle 75 est calveté à l'extrémité exté- rieure du bout d'arbre 73 ou en est solidaire ; ce pignon d'angle engène avec un pignon d'angle 76 commandant par l'extrémité intérieure de l'arbre de démarrage 67;.Ce dernier tourillonne dans le roulement à billes 77 porté près du pignon d'angle 67 par l'élément d'enveloppe 69.
Une roue dentée 78 est fixée au bout d'arbre 73 et tourne aveo lui. Elle engrène avec une roue dentée 79 portée par les vis 45 à l'extérieur des satellites 41 et par suite solidaire en rotation du tambour 38. Une manivelle non représentée peut être fixée sur l'arbre de démarrage 67 et porte à cet effet près de son extémité extérieure en saillie une goupille qui lui est perpen- diculaire.
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Le dispositif prévu pour amener l'élément d'embraya- ge 48 au contact de l'élément d'embrayage 49 peut être commandé une fois que le volant 17 a été amené à la vitesse désirée de rotation. Dans le mode d'exécution représenté, le/ dispositif commandant l'embrayage comprend une tige 81 coulissant à l'intérieur du bout d'arbre 37 et de l'arbre fileté 4 63. L'extrémité intérieure de la tige 81 traverse librement une ouverture ménagée dans le moyeu de l'élément 48; elle porte un écrou 82 pour maintenir cet élément au contact de la tige. Entre ses extrémités, la tige 81 présente un épaulement 83 appuyant normalement contre l'extrémité extérieure de l'arbre fileté 63.
L'extrémité extérieure de la tige 81 se trouve proche du pignon 29 et porte une goupille transversale 84 traversant des rainures ménagées dans l'extrémité bifurquée du levier 83 fixé à, l'extrémité inférieure d'un arbre oscillant 86. L'autre extrémité de l'arbre oscillant 86 tourillonnant dans le comparti- ment Intermédiaire 10 fait saillie à l'extérieur de l'enveloppe et reçoit l'extrémité d'un levier de sonnette 87 relié à son tour avec une tige ou un câble non repré- senté permettant de faire tourner l'arbre oscillant.
Un ressort à boudin 88 dont une extrémité est fixé à l'enveloppe et dont l'autre extrémité est reliée au levier 85, maintient normalement les éléments décrite dans la position représentée en fig.3, l'élément d'em- brayage 48 étant dans sa position de débrayage.
On empêche l'huile de s'infiltrer du carter du vilebrequin du moteur dans l'enveloppe du démarreur afin de l'empêcher de gêner le fonctionnement de ce dernier. A cet effet une pièce en forme de cuvette 89,
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de préférence en métal léger est disposée par dessus l'extré- mité intérieure du tambour 38 et présente un rebord 89a qui est pincé entre le rebord 6 de l'enveloppe du démar- reur et le carter du- vilebrequin 8. Cette pièce 89 pré- sente en son centre une ouverture à travers laquelle peut passer librement l'élément 48.
La pièce 89 présente un épaulement 89b à l'intérieur duquel est risée une rondelle annulaire flexible 90 butant par sa périphérie intérieure oontre la surface extérieure du moyeu de Isolément 48 qui fait saillie vers 1'extérieure. La rondelle flexible 90 est associée à un anneau 91 butant contre la face extérieure de la partie interne de la rondelle et maintenue oontre cette dernière par une douille 92 entourant le moyeu de l'élément 48 ainsi qu'une partie de l'éorou 51, l'extrémité extérieure de cette douille butant contre la bride 52. La douille 92 est suffisamment longue pour maintenir l'anneau 91 dans une position telle qu'elle pousse la partie intérieure de la rondelle 90 vers le moteur en la maintenant au contact de la partie élargie de l'élément 48.
Toute infiltration d'huile du carter du vilebrequin dans l'enveloppe du démarreur est empêchée par la pièce 89 et par la rondelle flexible 90. Deux rondelles 93 dont l'une est de préférence en matière flexible sont enfilées sur la tige 81 et sont maintenues au contaot de l'élément 48 par le ressort 66 de manière à empêcher l'huile de s'infiltrer par l'ouverture centrale de l'élément d'embrayage.
Le fonotionnement du dispositif est le suivant .
Quand le circuit du moteur non représenté est fermé, l'arbre d'induit 21 tourne et oblige l'élément d'embrayage .22 à se déplacer vers la gauche de la fig. 3 pour entraîner l'élément d'embrayage 23 porté par le volant
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17 qui se met à tourner à grande vitesse. La rotation du volant eet transmise par l'arbre creux 24, le pignon 29, la roue dentée, 30, le pignon 34', la roue à den- ture intérieure 35, le pignon 40 et les satellites 41 au tambour 38. La rotation du tambour est transmise par les disques d'embrayage 50 à l'éorou 51, à la tige file- tée 63 et à l'élément d'embrayage 48.
Lorsque le volant tourne à la vitesse désirée, le circuit alimentant le moteur est ouvert et le conducteur agit sur le levier de sonnette 87 qui fait coulisser, par l'intermédiaire de l'arbre oscillant 86 et du levier
85, la tige 81 vers la gauche de la fig.3. L'épaulement
83 ménagé sur la tige 81 fait avancer l'arbre fileté 63 vers la gauche et le mouvement de cet arbre est transmis par le ressort 66 à l'élément 48 qui vient élastiquement au contact de l'élément 49 qu'il entraine. Lénergie emmagasinée dans le volant est ainsi transmise au vile- brequin du moteur pour le faire démarrer.
L'inertie des organes du moteur est telle qu'il se produit un mouvement relatif entre le tambour 38 et l'élément 48 en raison du glissement qui se produit entre les disques 50 jusqu'à ce que le vilebrequin du moteur tourne à une vitesse correspondant à la vitesse du tambour et des organes qu'il contient.
Lorsque le moteur commence à tourner de lui-même, la vitesse de rotation de l'élément 49 est supérieure 'à celle de l'élément d'embrayage 48 et les surfaces inclinées des dents dd cet élément repoussent'élément 48 vers la droite afin de provoquer le débrayage. Aussitôt que le conducteur lâche le levier de sonnette 87 le ressort 88 ramène l'élé- ment 48 et la tige 81 à leur position normale. Ce mouvement
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de l'élément 48 sert à rappeler par l'intermédiaire du ressort 66 l'arbre fileté 63 à sa position normale.
Au oas où l'on désirerait ne pas utiliser le moteur pour emmagasiner de l'énergie dans le volant, on dispose une manivelle non représentée sur l'arbre de commande
67 pour faire tourner ce dernier. Le mouvement de cet arbre de commande est transmis par les engrenages d'an- gle 76 et 76, les roues dentées 78 et 79, les satelli- tes 41, la couronne 40, la roue ê denture intérieure 35, le pignon 34', la roue dentée 30, le pignon 29 et l'arbre creux 24 au volant 17 qu'il fait tourner jusqu'à ce qu'il atteigne la vitesse désirée afin d'y emmagasiner une principal énergie suffisante pour faire tourner le moteur/.Si l'ali- mentation électrique du moteur est insuffisante, la rotation du volant peut être obtenue par l'aotion simul- tanée du moteur et de la manivelle.
Lorsqu'on désire régler l'orientation de l'arbre de commande à la main 67, on enlevé les via 70a (fig.l) et les vie 70, ce qui permet de faire tourner l'arbre
67 aveo son enveloppe 69 pour permettre le réglage de l'orientation de l'arbre. Si l'on veut faire tourner l'arbre de 1800 on dispose les vis 70 dans les ouvertures que traversent les vis 70a dans la fig.l.
Le mode d'exécution représenté en fige. 1 à 5 est établi de manière qu'on puisse y emmagasiner de l'énergie à la main à partir d'un organe disposé sur le côté. Dans certains cas il est avantageux de pouvoir faire tourner le volant à la main depuis un point à l'arriére du démarreur par exemple à partir du poste de commande d'un aéroplane. La présente invention prévoit un dispositif interchangeable permettant d'effeotuer cette commande.
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Dans le mode d'exécution représenté en fig.4, on a remplacé l'enveloppe 69 de la fig. par l'enveloppe 94 dans laquelle tourillonne l'arbre de commande 67 dont l'axe longitudinal est à peu près parallèle à l'axe de rotation du volant et est disposé à une certaine distance de celui-ci. Lorsqu'on utilise l'enveloppe 94 les engre- nages d'angle 75 et 76 sont inutiles, la roue 78 étant calée
Bien directement dur l'arbre de commande 67. Bien que l'en- veloppe représentée en fig.4 est assez différente au point de vue forme et oonstruotion de celle représentée sur la fig.3,il est évident, sans qu'il soit nécessaire d'en donner une description détaillée, que l'enveloppe 69 peut être utilisée à la place de l'enveloppe 94 si on le désire,
dans un démarreur présentant une enveloppe sem- blable à celle de la fig.4.
Afin de pouvoir remplacer l'arbre de commande trans- versal et son enveloppe 69 par un arbre de commande longi- tudinal et par son enveloppe 94 dans le mode d'exécution représenté en figs. 1 à 3, on peut évider une partie du compartiment d'enveloppe 11 ainsi qu'une partie de la bride extérieure du compartiment 10 comme représenté clairement en fig.l.
On obtient ainsi un démarreur perfectionné à inertie comportant un dispositif électrique associé à des moyens manuels pour faire tourner le volant, les dispositifs manuel et mécanique pouvant fonctionner concurremment ou indépendamment. L'ensemble est tràs ramassé et peut être facilement mien place et enlevé. On peut apporter diffé- rentes modifications de détail à l'établissement et à la disposition des organes ainsi qu'il paraitra évident à n' tout technicien. Bien qu'on/ait représenté que deux formes d'exécution aux dessine annexés, il doit être entendu que ces derniers ne sont donnés qu'à titre d'exemple et non comme définition de l'invention. non
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ADVANCED STARTER
The present invention relates to starters and particularly to starting devices comprising a flywheel capable of turning at high speed and intended to turn internal combustion engines.
It is advantageous to give the inertial starting mechanisms a symmetrical shape in order to reduce the bulk and to facilitate installation on the engine. It is also advantageous to provide that the starter of both manual and mechanical devices for turning the flywheel independently or concurrently to store energy therein.
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When a starter is installed on the engine, it is often necessary to modify the orientation of the crank relative to the engine in order to prevent this crank from coming into contact with the components of the vehicle, airplane or other, on which the engine and its starter is fitted. Some difficulties have hitherto been experienced in obtaining the adjustable orientation of the starting device by hand when the starter also includes a mechanical device such as an electric motor for storing pan energy. the starter flywheel;
this is particularly true when the axes of the motor and the flywheel are merged,
The present invention relates in particular to the construction of an advanced starter of the inertia type comprising manual and mechanical devices for turning the flywheel.
The invention also relates to an improved starter comprising a flywheel and an electric motor, the axes of which coincide with those of the clutch element of the starter and of the motor, as well as a manually controlled device for turning the motor. flywheel, the latter device having an adjustable dimension with respect to the starter.
The invention also relates to an improved starter of the flywheel type established in such a way that the flywheel can be controlled by a member arranged behind it or laterally with respect to it,
Finally, a last object of the invention resides in the tain of improved gears intended to control or to turn by hand the flywheel of the inertia starter. The improvements above and others not listed
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appear clearly in the detailed description given below of two embodiments of the invention given by way of example,
Oes embodiments are shown in the accompanying drawings or the same reference numerals designate the same members in the different figures.
Fig. 1 is a perspective view of a starter according to the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing the perfeotated gear train incorporated in the starter shown in fig 1.
Fig 3 is a section along the axis of the starter shown in fig 1 where the crankshaft is shown in a position approximately 90 from that which it occupies in fig. 1.
Fig 4 shows partially in section and aeo cutouts another embodiment of the invention.
The starter comprises a casing comprising a lower compartment 4 having a flange 5 in which are formed a series of openings $ 6. Bolts 7 (fig.3) pass through the openings 6 to secure the starter to the motor housing shown schematically at 8. An intermediate envelope compartment 10 is removably attached to the outer exfoliate of compartment 4j. a terminal compartment 11 is likewise attached to the outer end of compartment 10 to which it is fixed by screws 12 passing through the flanges provided on the ends facing the compartments.
The intermediate compartment of the casing 10 has, near its outer extract, a diaphragm or wall 13 (fig. 3), a projecting part 14 of which carries
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along the axis of the ball bearing device 15 in which the hub 16 of the flywheel 17. This flywheel is relatively small and light and can rotate at high speeds. A retaining ring 18 holding the bearings
15 is fixed to the wall 13 of the compartment 10.
A mechanical device has been provided for turning the flywheel at high speed. In the embodiment shown, this device comprises an electric motor 19 which is fixed by the screws 20 to the end surface of the compartment 11 arranged along the axis of the flywheel 17. The input shaft 21 of the motor is threaded to receive a clutch element capable of moving longitudinally to come into contact with the clutch element 23 and to drive it. The element 23 is fixed by rivets. the outer surface of the flywheel 17. A lightweight coil spring 22a is preferably mounted on the armature shaft and acts the clutch member 22 to keep it in the release position nobly.
When the engine is running, the inertia of the clutch element 22 and the rotation of the threaded armature shaft 21 cause the clutch element to undergo a combined forward and rotational movement. ; thus this element 22 comes into contact with the clutch element 23 which it / drives against the action of the spring 22a oe which turns the flywheel 17 at high speed. When the motor 19 stops rotating, the armature shaft 21 quickly stops rotating while the flywheel 17 continues to rotate. great speed.
The clutch element 23 at this moment tends to control the element 22 which causes the latter to be screwed to the right on the shaft 21 while ensuring the disengaging. the spring 22 has the element 22 in its disengaged position,
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The energy stored in the flywheel is transmitted to the engine that is to be started and this by means of a device such that it rotates the engine at a speed much lower than that of the rotation of the flywheel 17.
In the embodiment shown, this transmission device comprises a hollow shaft end 24 passing through the hub 16 of the flywheel and keyed to the latter at 25. The outer end of the shaft end or them 24 has a external thread on which the eorou 27 is screwed, cooking on the clutch element 23 and acting with the flange 28 formed at the inner end of the shaft and placed in contact with the protruding part of the wall 13 for prevent any longitudinal movement of the shaft and flywheel relative to the bearings 15.
On the inner end of the hollow shaft 24 is fixed a pinion 89 (this pinion may be integral with the shaft or be keyed to it). This pinion meshed with a toothed wheel 30 mounted securely on the end of the shaft 31 journaled in the wall 13 of the intermediate compartment 10. Preferably, ball bearings 32 are provided to receive the shaft 31 disposed at a certain distance of. the hollow shaft 24 to which it is more or less parallel. The bearings 32 are housed at a certain distance from each other in recesses of the wall 13 and are spaced from each other by the ring 33.
Any long movement !. tudinal end of the shaft Si is prevented by the eorou 34 screwed to the outer end of said shaft and acting for this purpose in combination with a shoulder formed at the inner end of the shaft in contact with the ring inner of inner bearing 32.
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A pinion 34 'is keyed on the shaft 31 carrying the toothed wheel 30 or else is integral with it. This pinion 34' meshes with an internal toothed wheel 36 shows with the interposition of a sleeve 36 on a shaft end 37 protruding from the closed end of a drum 38 with which it rotates. The drum 38 pivots in the compartment 4 inside the ball bearings 39.
The internal toothed wheel 35, the axis of which coincides with that of the flywheel and of the wheel 24, is integral with a pinion 40 meshing with a series of planetary gears 41, one of which is shown in section in FIG. Any longitudinal movement of the gear 35 and pinion 40 relative to the shaft end 37 is prevented by the nut 42 associated with a suitable locking washer and screwed to the outer end of the shaft end 37 .
Pinion 40 forms the crown of the planetary gear, of which there are three planetary planets 41 in the deorit embodiment and are arranged 1200 from each other around the closed end of drum 38. Each satellite is journaled in the ball bearing 43 carried
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by a manohon 44 whose extnat1.M 'penetrates into the closed axtrenity of the drum 38 in which it is fixed. The sleeve 44 is carried by a screw 45 which passes through it and which screws into the closed end of the drum. The planet wheels 41 mesh with the internal toothed wheel 46 firmly fixed in the compartment 4 by the lugs 47 integral with the casing.
The reduction gear described above serves to transmit the rotation of the flywheel to the drum 38 which in turn drives the clutch element 48 intended to turn the engine. This clutch element may come into contact for this purpose with a similar element 49 fixed to the crankshaft of the
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motor or its extension.
Due to the high speed of rotation of flywheel 17, it is possible to store considerable energy in it and if it was transmitted to the engine crankshaft by a rigid connection, the resistance of this crankshaft to rotation due to the inertia of the engine components could cause the starter components to break; this is why between the gear train described above and the clutch element 48 a device for elastic transmission of the rotational energy is placed in order to allow the use of relatively light members in the starter without danger of brio or damage during operation.
In the device shown, a multiple-disc clutch disposed inside the drum 38 has been used as an elastic transmission. A number of the discs have been used.
50 of the ring-shaped clutch are mounted inside the drum 38 in which they are held by a grooved and ribbed seal while the other discs are fixed in a similar manner by their inner periphery to the outer surface of an internally threaded nut 81 having a flange 52.
There is a spacer ring or thrust washer 53 between the closed end of the tanbour 38 and the neighboring clutch disc 50; another spacer ring, preferably L-shaped. @ in section, is disposed between the flange 52 and / adjacent clutch disc.
A series of coil springs 56 are used to ensure and adjust the frictional contact of the discs 60 with one another. As shown, the ends
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outside of these springs) abut against a washer 68 which 'bears against the inner surface of the flange 52, while the lower ends of these springs' bear against a ring 67 bearing a number of lugs 58 penetrating inside the springs. turns of the springs
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and maintaining the latter at the desired spacing along the inner surface of the drum 38. The ring 57 contacts an adjusting nut 69 which screws into the open end of the drum.
By adjusting the position of the nut 59 it is possible to modify the compression of the springs 55 so as to adjust the friction between the discs 50. The eorou 59 can be fixed in the position for which it is adjusted by means of a locking plate 60 fixed to the hole by screw 61 and the outer part of which penetrates into a longitudinal groove 62 made at the end of the drum 38.
Inside the nut 51 and capable of undergoing a movement of advance and of rotation with respect to the latter, there is a threaded shaft 65 carrying at its outer end a nut 64 intended to abut against a shoulder 65 formed by the latter. 'inside the nut 51 to limit the longitudinal movement of the shaft in a positive manner. The inner end of the shaft 63 slides longitudinally with respect to the hub 48a of the clutch element 48, thus obtaining a mechanical control between the shaft 33 and the element 48 allowing, however, a longitudinal sliding of one of these organs relative to each other.
A coil spring 66 is disposed between the clutch element 48 and the shaft 63, the outer end of the spring preferably entering an opening in this shaft to resist in a plastic manner the movement of the latter towards the shaft. clutch element.
Means are provided for rotating the flywheel 17 by hand, these means being able to be adjusted angularly with respect to the other elements of the starter in such a way that the crank shaft can have a series
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of different orientations without ceasing to be able to control the starter. In the embodiment shown, means comprise a starter shaft 61 arranged at an axis approximately perpendicular to the rotation of the flywheel. The shaft 67 is journalled near its outer end in a ball bearing carried by a casing 69 fixed to a side projection 10a of the compartment 10 of the main casing by means of the screws 70 and the bolt 71.
The bolt 71 passes through the casing 69 as well as a lateral projection 4a of the compartment 4 of the main casing and finally a cover 72 which bears on the said projection 4a of which it closes an opening.
This opening lets pass after removal of the cover a shaft end 73 journaling in the ball bearings 74 carried by the projection, 4a. The shaft end 73 is hollow and the bolt 71 can slide inside the latter * An angle pinion 75 is sheathed at the outer end of the shaft end 73 or is integral with it; this angle pinion engages with an angle pinion 76 controlling by the inner end of the starter shaft 67;. The latter journals in the ball bearing 77 carried near the angle pinion 67 by the element d envelope 69.
A toothed wheel 78 is attached to the end of the shaft 73 and rotates with it. It meshes with a toothed wheel 79 carried by the screws 45 on the outside of the planet wheels 41 and consequently integral in rotation with the drum 38. A crank, not shown, can be fixed on the starting shaft 67 and carries for this purpose close to its projecting outer end has a pin which is perpendicular to it.
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The device for bringing the clutch element 48 into contact with the clutch element 49 can be controlled after the flywheel 17 has been brought to the desired speed of rotation. In the embodiment shown, the / device controlling the clutch comprises a rod 81 sliding inside the shaft end 37 and the threaded shaft 463. The inner end of the rod 81 freely passes through a shaft. opening formed in the hub of element 48; it carries a nut 82 to keep this element in contact with the rod. Between its ends, the rod 81 has a shoulder 83 normally pressing against the outer end of the threaded shaft 63.
The outer end of the rod 81 is located close to the pinion 29 and carries a transverse pin 84 passing through grooves formed in the bifurcated end of the lever 83 attached to the lower end of an oscillating shaft 86. The other end of the swing shaft 86 journaled in the Intermediate compartment 10 protrudes outside the casing and receives the end of a bell lever 87 connected in turn with a rod or cable not shown allowing to rotate the oscillating shaft.
A coil spring 88, one end of which is fixed to the casing and the other end of which is connected to the lever 85, normally maintains the elements described in the position shown in fig. 3, the clutch element 48 being in its disengaged position.
Oil is prevented from seeping from the engine crankshaft housing into the starter housing to prevent it from interfering with starter operation. For this purpose a bowl-shaped part 89,
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preferably of light metal is disposed over the inner end of the drum 38 and has a flange 89a which is clamped between the flange 6 of the starter casing and the crankshaft housing 8. This part 89 pre - feels in its center an opening through which the element 48 can pass freely.
The part 89 has a shoulder 89b inside which is ridged a flexible annular washer 90 abutting at its inner periphery against the outer surface of the hub of Insulation 48 which protrudes outwardly. The flexible washer 90 is associated with a ring 91 abutting against the outer face of the internal part of the washer and held against the latter by a sleeve 92 surrounding the hub of the element 48 as well as part of the hole 51, the outer end of this bush abutting against the flange 52. The bush 92 is long enough to hold the ring 91 in a position such that it pushes the inner part of the washer 90 towards the motor, keeping it in contact with the enlarged part of element 48.
Any oil infiltration from the crankcase of the crankshaft into the starter motor casing is prevented by the part 89 and by the flexible washer 90. Two washers 93, one of which is preferably made of flexible material, are threaded onto the rod 81 and are held in place. contaot element 48 by spring 66 so as to prevent oil from seeping through the central opening of the clutch element.
The operation of the device is as follows.
When the circuit of the motor not shown is closed, the armature shaft 21 rotates and forces the clutch element 22 to move to the left of FIG. 3 to drive the clutch element 23 carried by the flywheel
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17 which begins to turn at high speed. The rotation of the flywheel is transmitted by the hollow shaft 24, the pinion 29, the toothed wheel, 30, the pinion 34 ', the inner toothed wheel 35, the pinion 40 and the planet wheels 41 to the drum 38. The rotation of the drum is transmitted by the clutch disks 50 to the oror 51, to the threaded rod 63 and to the clutch element 48.
When the steering wheel turns at the desired speed, the circuit supplying the motor is opened and the driver acts on the doorbell lever 87 which slides, through the oscillating shaft 86 and the lever.
85, the rod 81 to the left of fig.3. The shoulder
83 provided on the rod 81 causes the threaded shaft 63 to advance to the left and the movement of this shaft is transmitted by the spring 66 to the element 48 which resiliently comes into contact with the element 49 which it drives. The energy stored in the flywheel is thus transmitted to the crankshaft of the engine to start it.
The inertia of the engine components is such that there is relative movement between the drum 38 and the element 48 due to the sliding which occurs between the discs 50 until the engine crankshaft rotates at a speed corresponding to the speed of the drum and the organs it contains.
When the engine begins to turn on its own, the rotational speed of element 49 is greater than that of clutch element 48 and the inclined surfaces of teeth dd of this element push element 48 to the right in order to to cause the clutch. As soon as the driver releases the bell lever 87, the spring 88 returns the element 48 and the rod 81 to their normal position. This movement
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of the element 48 serves to return via the spring 66 the threaded shaft 63 to its normal position.
Where it is desired not to use the motor to store energy in the flywheel, a crank, not shown, is placed on the control shaft.
67 to rotate the latter. The movement of this control shaft is transmitted by the angle gears 76 and 76, the toothed wheels 78 and 79, the satellites 41, the ring 40, the internal toothed wheel 35, the pinion 34 ', the toothed wheel 30, the pinion 29 and the hollow shaft 24 to the flywheel 17 which it rotates until it reaches the desired speed in order to store there a main energy sufficient to run the engine /. the electric power supply to the motor is insufficient, the rotation of the flywheel can be obtained by the simultaneous action of the motor and the crank.
When you want to adjust the orientation of the control shaft by hand 67, you remove the via 70a (fig.l) and the life 70, which allows the shaft to turn.
67 with its envelope 69 to allow adjustment of the orientation of the shaft. If you want to turn the shaft 1800, you have the screws 70 in the openings through the screws 70a in fig.l.
The embodiment shown in freeze. 1 to 5 is set so that energy can be stored there by hand from an organ placed on the side. In some cases it is advantageous to be able to turn the flywheel by hand from a point behind the starter, for example from the control station of an airplane. The present invention provides an interchangeable device making it possible to effect this control.
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In the embodiment shown in fig.4, the casing 69 of fig. by the casing 94 in which the control shaft 67 pivots, the longitudinal axis of which is approximately parallel to the axis of rotation of the flywheel and is disposed at a certain distance from the latter. When using the casing 94 the angle gears 75 and 76 are unnecessary, the wheel 78 being chocked.
Directly hard on the control shaft 67. Although the envelope shown in fig.4 is quite different in form and construction from that shown in fig.3, it is obvious, without being necessary to give a detailed description thereof, that the envelope 69 can be used in place of the envelope 94 if desired,
in a starter having a casing similar to that of fig.4.
In order to be able to replace the transverse control shaft and its casing 69 by a longitudinal control shaft and by its casing 94 in the embodiment shown in figs. 1 to 3, part of the envelope compartment 11 can be hollowed out as well as part of the outer flange of the compartment 10 as clearly shown in fig.l.
An improved inertia starter is thus obtained comprising an electrical device associated with manual means for turning the flywheel, the manual and mechanical devices being able to operate concurrently or independently. The set is very picked up and can be easily placed and removed. Various modifications of detail can be made to the establishment and arrangement of the components as will be apparent to any technician. Although it has been shown that two embodiments in the accompanying drawings, it should be understood that the latter are given only by way of example and not as a definition of the invention. no