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" Appareil de démarrage "
La présente invention a pour objet un appareil destiné à produire le démarrage d'une machine tournante et notamment d'un moteur à explosions ou à combustion interne.
Cet appareil est basé essentiellement sur la propriété connue suivante des trains d'engrenages à denture hélicoïdale et à périphérie cylindrique : en tournante l'une des roues du train, dont la position serait fixe dans le sens de son axe, tend, non seulement à faire tourner l'autre roue, mais encore à la déplacer axialement sous 1?effet de la poussée de sa denture, si, bien entendu, cette dernière roue est dis-
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posée de manière à se prêter à ce dernier déplacement.
L'appareil conforme à l'invention, comporte donc des roues d'engrenage à denture hélicoïdale, toujours en prise, dont la première est actionnée par^le moteur de démarrage et dont la dernière est solidaire d'un accouplement destiné à entraîner, au moment du démarrage, la machine tournante que l'on désire lancer.
Les axes de ces roues d'engrenage peuvent occuper l'un par rapport à l'autre, des positions parallèles, per- pendiculaires, ou inclinées sous tel angle que l'on désire.
Ces roues d'engrenage, ou la roue motrice seulement, sont susceptibles de déplacements parallèles à leurs axes, celle des deux roues qui est entraînée par le moteur de démar-' rage tournant simplement sur elle-même en produisant un dépla.. cernent axial de l'autre roue jusqu'à ce que l'accouplement dont cette dernière est solidaire soit entièrement en prise, puis, dans le cas où elle a été disposée mobile axialement sur son axe, se déplaçant à son tour axialement sous l'effet du choc résultant de cette prise, en agissant sur un dispositif amor- tisseur (ressort ou autre) jusqu'à ce qu'il se produise une réaction suffisante pour vaincre le couple résistant de la machine à lancer et entraîner la rotation de l'autre roue d'engrenage, de l'accouplement et de la machine à lancer.
Un dispositif approprié peut être prévu pour empê- cher que, pendant les périodes de non fonctionnement de
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l'appareil de démarrage mais de marche de la machine tournante avec laquelle il est combiné, il se produise, sous l'effet de vibrations ou de l'inertie,des déplacements intempestifs de la deuxième roue d'engrenage susceptible de rendre l'ap- pareil bruyant,
Aux dessins ci-joints est représentéep à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'in vent ion.
Dans ces dessins : Fig. 1 est une vue en coupe de l'appareil prise per- pendiculairement à l'axe de l'arbre de la machine à lancer,
Fig. 2 est une vue en coupe par l'axe de l'arbre de la machine à lancer,
Fig, 3 et 4 sont des vues analogues avec adjonction d'un dispositif destiné à empêcher tous bruits intérieurs intempestifs pendant le non fonctionnement de l'appareil.
Fig. 5 et 6 sont des vues analogues à celles des fig, 1 et 2 d'une variante,
1 est le moteur de démarrage (moteur électrique ou autre) qui entraîne dans le sens de la flèche f1 un arbre 2 entraînant lui-même par 1'intermédiaire de clavettes 3 ou autrement un engrenage à denture hélicoïdale 4. Ce dernier peut coulisser le long de l'arbre 2 en agissant sur un organe élastique, un ressort à boudin 5 par exemple, la poussée étant prise par une butée à billes 6.
L'arbre 2 est tourillonné d'une part dans un bâti 7 et d'autre part soit dans le moteur de démarrage 1 soit dans une pièce fixée sur le bâti 70
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L'engrenage 4 engrène avec un autre engrenage 8 à denture hélicoïdale fixé sur un arbre tubulaire 9 tourillonné d'une part dans le bâti 7 et d'autre part dans un couvercle 10 centré et boulonné sur le bâti 7.
L'arbre 9 peut se déplacer parallèlement à son axe de rotation dans le sens de la flèche f3; il porte, fixé à une de ses extrémités, un plateau d'accouplement, par exemple un plateau à dents inclinées 11 qui fait face à un accouplement 12 fixé sur l'arbre à démarrer 13, dont le sens de rotation est in- diqué par le flèche f2.
Dans l'exemple de réalisation représenté, le pas de l'hélice des engrenages 4 et 8 est "à gauche" et celui de 1'hélice des accouplements 11 et 12 "à droite",
Le fonctionnement est le suivant :
Si l'on en met en marche le moteur de démarrage 1 dans le sens de la flèche f1, l'engrenage 4 tourne dans le sens de cette flèche et provoque le déplacement de l'engrenage 8 et de son arbre 9 dans le sens de la flèche f , jusqu'à ce que le contact se produise entre les deux plateaux d'accouplement 11 et 12;
il peut se produire en même temps une rotation de l'engrenage 8 dans le sans de la flèche f , mais, par suite du couple résistant de la machine à lancer, ce mouvement de rotation se ralentit ou s'arrête dès qu'il y a contact des plateaux 11 et 12, et le déplacement axial de l'engrenage 8 et de son arbre 9 continue jusqu'à contact à fond des deux pla- teaux d'accouplement 11 et 12,
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En même temps,et sous l'effort résultant de la prise en contact des deux plateaux l'accouplement 11 et 12, l'engre- nage 4 se déplace suivant la flèche f4 en comprimant le ressort 5.
Quand la compression du ressort 5 donne une réaction suffis santé, pour vaincre le couple résistant de la machine à lancer compte tenu du rapport de réduction entre les engrenages 4 et 8 et du rendement de ce train d'engrenagela roue 8 entre en rotation en entratnant l'arbre 9 et l'accouplement 11 et 12.
Le couple résistant de la machine à lancer diminuant généralement dès l'entrée en rotation de cette machin, le ressort 5 se détend, ce qui favorise ce lancement.,
La machine une fois démarrée, le plateau 12 tend à tourner plus vite que le plateau 11.
Par suite des dispositions particulières de l'accou-
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plement et par exemple de 1'ine$inaison, "pas4=droite", des dents de l'accouplement 12, celui-ci repousse l'accouplement 11, l'arbre 9 et la roue 8 dans le sens opposé à celui de la flèche f .
Si on arrête maintenant le moteur de démarrage 1 les engrenages 4 et 8 s'arrêtent de tourner, la roue 8 venant buter contre un anneau 14 et reprenant ainsi sa position ini- tiale.
On a prévu l'arbre 9 tubulaire afin de permettre l'introduction dans son centre d'une manivelle de mise en marche pour le démarrage à la main, en cas de nécessité.
Il y a lieu de remarquer que dans le mécanisme décrit ci-dessus, si l'engrenage 4 est immobile et si on/pousse l'ar-
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bre 9 dans le sens de la flèche f3' la roue d'engrenage 8 tourne dans le sens inverse de la flèche f . Aussi, si l'on voulait éviter que l'arbre 9 ne se déplace dans le sens de la flèche f3 sous l'effet de vibrations de la machine à lancer par exemple, ou sous les effets de l'inertie dans le cas du montage sur une voiture automobile, il suffirait d'empêcher la roue 8 de tourner en sens inverse de la flèche f2.
A cet effet on peut utiliser tous moyens connus, tels que rochets, frein à bande, frein à déroulement, galets ou billes coînçants, roue libre, etc.
Dans l'exemple de réalisation des fig, 3 et 4, on prévoir une roue à rochets 15, concentrique au moyeu de la roue d'engrenage 8, et maintenue en place par une bague 16 fixée sur l'arbre 9; la rotation de cette roue à rochets 15 est em- pêchée par une broche 17 fixée sur le couvercle 10 et pénétrant dans un trou percé dans la roue à rochets 15.
Des rochets 18 tourillonnés sur des axes 19 solidaires de la roue d'engrenage 8, viennent en prise avec la denture de la roue 15 et sont montés de manière à permettre la rotation de la roue d'engrenage 8 uniquement dans le sens de la flèche f2.
Quand l'arbre 9 et la roue 8 se déplacent suivant leur axe, la broche 17 coulisse dans la roue à rochets 15, la longueur de la broche 17 étant prévue en conséquence, Il y a lieu de remarquer que quand la roue d'engrenage 8 tourne dans le sens de la flèche f2 à une vitesse suffisante, la force centrifuge éloigne les rochets 18 de la roue 15 et donne ainsi une marche silencieuse.
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Grâce à l'adjonction du dispositif représenté aux fig. 3 et 4 on évite les bruits qui pourraient se produire dans l'appareil du fait de déplacements axiaux intempestifs de l'arbre 9, pendant le non fonctionnement de l'appareil.
La variante des fige 5 et 6 représente le même appareil qu'en fige 1 et 2, mais dans lequel une fourchette 20, pivotée en 21 permet d'aider à la main au déplacement axial pro- duit sur l'arbre 9 par l'engrenage 4; cette fourchette peut être actionnée à la main par une tringlerie quelconque appropriée attelée à l'extrémité d'un levier 22 calé sur l'axe 21 de la fourchette 20, cette tringlerie étant commandée par pédale, manette ou bouton, La fourchette 20 a l'avantage de permettre également l'immobilisation de l'arbre 9 lorsque le dispositif de démarrage n'est pas en fonctionnement et d'éviter l'emploi de dispositifs spéciaux comme ceux prévus en fig.
3 et 4 pour empêcher tout bruit intérieur intempestifs
Cette immobilisation peut être encore produite par tout dispositif de verrouillage comme tel par exemple qu'une bille poussée par un ressort et venant en prise dans une gorge ménagée sur l'arbre 9.
Une autre variante pourrait consister à supprimer le ressort amortisseur 5 et dans ce cas l'engrenage 4 serait fixé à demeure sur l'arbre 2 du moteur de lancement ou avec em- brayage à friction pour absorber le choc.
La description précédente se rapporte au cas particulier d'un moteur d'automobile avec appareil de démarrage placé à l'avant du moteur,
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Mais il est évident que l'appareil de démarrage peut être placé en n'importe quelle position sur l'arbre de la machine à entraîner et dans le cas d'une automobile sur une partie quelconque de la transmission, et en particulier entre le moteur et la boite de vitesse, l'attaque se faisant par un train d'engrenage supplémentaire ou la transmission passant à travers l'arbre creux 9.
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"Starter device"
The present invention relates to an apparatus intended to produce the start-up of a rotating machine and in particular of an explosion or internal combustion engine.
This device is based essentially on the following known property of helical gear trains with a cylindrical periphery: by rotating one of the wheels of the train, whose position would be fixed in the direction of its axis, tends not only to to rotate the other wheel, but still to move it axially under the effect of the thrust of its toothing, if, of course, the latter wheel is dis-
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posed so as to lend itself to this last displacement.
The apparatus according to the invention therefore comprises helical gear wheels, always in engagement, the first of which is actuated by the starter motor and the last of which is secured to a coupling intended to drive, to the starter motor. when starting, the rotating machine you want to start.
The axes of these gear wheels can occupy one relative to the other, positions parallel, perpendicular, or inclined at such angle as desired.
These gear wheels, or the driving wheel only, are capable of displacements parallel to their axes, that of the two wheels which is driven by the starter motor simply rotating on itself producing an axial displacement. the other wheel until the coupling to which the latter is integral is fully engaged, then, in the case where it has been arranged axially movable on its axis, moving in turn axially under the effect of shock resulting from this grip, by acting on a shock-absorbing device (spring or other) until a sufficient reaction is produced to overcome the resistive torque of the throwing machine and cause the rotation of the other wheel gear, coupling and throwing machine.
A suitable device may be provided to prevent, during periods of non-operation of the
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the starting device but operating of the rotating machine with which it is combined, there occurs, under the effect of vibrations or inertia, untimely movements of the second gear wheel likely to make the machine - same noisy,
In the accompanying drawings is representedp by way of nonlimiting example, an embodiment of the subject of the invention.
In these drawings: Fig. 1 is a sectional view of the apparatus taken perpendicular to the axis of the shaft of the throwing machine,
Fig. 2 is a sectional view through the axis of the shaft of the throwing machine,
Figs, 3 and 4 are similar views with the addition of a device intended to prevent any unwanted interior noise during the non-operation of the apparatus.
Fig. 5 and 6 are views similar to those of Figs, 1 and 2 of a variant,
1 is the starter motor (electric motor or other) which drives in the direction of arrow f1 a shaft 2 which itself drives through keys 3 or otherwise a helical gear 4. The latter can slide along of the shaft 2 by acting on an elastic member, a coil spring 5 for example, the thrust being taken by a ball bearing 6.
The shaft 2 is journaled on the one hand in a frame 7 and on the other hand either in the starter motor 1 or in a part fixed to the frame 70
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The gear 4 meshes with another gear 8 with helical teeth fixed on a tubular shaft 9 journaled on the one hand in the frame 7 and on the other hand in a cover 10 centered and bolted on the frame 7.
The shaft 9 can move parallel to its axis of rotation in the direction of arrow f3; it carries, fixed at one of its ends, a coupling plate, for example a plate with inclined teeth 11 which faces a coupling 12 fixed on the shaft to be started 13, the direction of rotation of which is indicated by the arrow f2.
In the exemplary embodiment shown, the pitch of the helix of gears 4 and 8 is "to the left" and that of the helix of the couplings 11 and 12 "to the right",
The operation is as follows:
If the starter motor 1 is started in the direction of arrow f1, gear 4 rotates in the direction of this arrow and causes the gear 8 and its shaft 9 to move in the direction of the arrow f, until contact occurs between the two coupling plates 11 and 12;
at the same time there may be a rotation of the gear 8 in the without of the arrow f, but, as a result of the resistive torque of the throwing machine, this rotational movement slows down or stops as soon as there is in contact with the plates 11 and 12, and the axial displacement of the gear 8 and of its shaft 9 continues until full contact with the two coupling plates 11 and 12,
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At the same time, and under the force resulting from the two plates coming into contact with the coupling 11 and 12, the gear 4 moves along arrow f4, compressing the spring 5.
When the compression of the spring 5 gives a reaction sufficient health, to overcome the resistant torque of the throwing machine taking into account the reduction ratio between the gears 4 and 8 and the efficiency of this gear train, the wheel 8 enters into rotation while entraining shaft 9 and coupling 11 and 12.
The resistive torque of the throwing machine generally decreases as soon as this machine enters rotation, the spring 5 relaxes, which promotes this launch.,
Once the machine has started, the plate 12 tends to turn faster than the plate 11.
As a result of the special provisions of the
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addition and for example 1'in $ inaison, "pas4 = straight", of the teeth of the coupling 12, this pushes the coupling 11, the shaft 9 and the wheel 8 in the opposite direction to that of the arrow f.
If the starter motor 1 is now stopped, the gears 4 and 8 stop rotating, the wheel 8 abutting against a ring 14 and thus resuming its initial position.
The tubular shaft 9 has been provided in order to allow the introduction in its center of a starting crank for starting by hand, if necessary.
It should be noted that in the mechanism described above, if the gear 4 is stationary and if the ar-
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bre 9 in the direction of arrow f3 'the gear wheel 8 rotates in the opposite direction of arrow f. Also, if we wanted to prevent the shaft 9 from moving in the direction of arrow f3 under the effect of vibrations of the throwing machine for example, or under the effects of inertia in the case of assembly on a motor car, it would suffice to prevent the wheel 8 from turning in the opposite direction to the arrow f2.
For this purpose, any known means can be used, such as ratchets, band brake, unwinding brake, wedging rollers or balls, freewheel, etc.
In the embodiment of Figs, 3 and 4, there is provided a ratchet wheel 15, concentric with the hub of the gear wheel 8, and held in place by a ring 16 fixed on the shaft 9; the rotation of this ratchet wheel 15 is prevented by a pin 17 fixed to the cover 10 and entering a hole drilled in the ratchet wheel 15.
Ratchets 18 journalled on pins 19 integral with the gear wheel 8, engage with the teeth of the wheel 15 and are mounted so as to allow the rotation of the gear wheel 8 only in the direction of the arrow. f2.
When the shaft 9 and the wheel 8 move along their axis, the spindle 17 slides in the ratchet wheel 15, the length of the spindle 17 being provided accordingly, It should be noted that when the gear wheel 8 rotates in the direction of arrow f2 at a sufficient speed, the centrifugal force moves the ratchets 18 away from the wheel 15 and thus gives a silent march.
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Thanks to the addition of the device shown in FIGS. 3 and 4, noises which could occur in the device due to untimely axial displacements of the shaft 9, while the device is not operating, are avoided.
The variant of figs 5 and 6 represents the same apparatus as figs 1 and 2, but in which a fork 20, pivoted at 21, makes it possible to assist the hand with the axial displacement produced on the shaft 9 by the gear 4; this fork can be operated by hand by any suitable linkage coupled to the end of a lever 22 wedged on the axis 21 of the fork 20, this linkage being controlled by pedal, lever or button, The fork 20 has the The advantage of also allowing the immobilization of the shaft 9 when the starting device is not in operation and of avoiding the use of special devices such as those provided in FIG.
3 and 4 to prevent unwanted interior noise
This immobilization can also be produced by any locking device such as, for example, a ball pushed by a spring and coming into engagement in a groove made on the shaft 9.
Another variant could consist in eliminating the damping spring 5 and in this case the gear 4 would be permanently fixed on the shaft 2 of the starter motor or with a friction clutch to absorb the shock.
The preceding description relates to the particular case of an automobile engine with a starting device placed in front of the engine,
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But it is obvious that the starting device can be placed in any position on the shaft of the machine to be driven and in the case of an automobile on any part of the transmission, and in particular between the engine and the gearbox, the attack being by an additional gear train or the transmission passing through the hollow shaft 9.