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Dispositif de démarrage pour moteurs à combustion interne.
La présente invention est relative à un dispositif de démarrage pour moteurs à combustion interne, dans lequel le pignon de transmission est relié à l'arbre de commande au moyen d'un embrayage à disques de friction, fonctionnant auto- matiquement sous l'action d'un organe de serrage à mouvement axial,et peut être déplacé longitudinalement avec l'arbre de commande ou sur celui-ci, sans rotation relative sensible, pour venir engrener. Les démarreurs connus de ce genre pré- sentent l'inconvénient que la couronne dentée du volant et le pignon s'abîment ou du moins s'usent rapidement quand les dents du pignon heurtent les dents du volant en venant engrener, @
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car le couple entier du dispositif de démarrage agit sur le pignon à l'instant du choc.
Pour obvier à cet inconvénient, on a déjà prévu dans les démarreurs électriques un champ auxiliaire qui à l'instant où le pignon vient engrener fournit un faible couple et auquel s'ajoute en fonction du chemin parcouru par le pignon, après que celui-ci est entré en prise, le champ principal qui fournit le couple entier. On a aussi proposé de changer le sens de rotation du rotor au moyen du champ auxiliaire quand le pignon vient engrener.
Ces dispositifs présentent l'inconvénient d'exiger l'emploi de systèmes compliqués pour commuter les enroulements de champ en fonction de la position du pignon. Suivant l'invention, pour obvier à ces inconvénients, on relie le pignon à l'arbre du démarreur au moyen d'un embrayage à faible couple pour son entrée en prise et on le relie au moyen d'un embrayage transmettant le couple entier pour lancer le moteur.
Les dessins annexés représentent trois formes d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est une vue schématique d'un dispositif de démarrag e,
Fig. 2 est une coupe longitudinale d'une autre forme d' exécution,
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2,
Fig. 4 est une coupe longitudinale d'une troisième forme d'exécution, et
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4.
Sur la Fig. 1, a désigne le rotor d'un moteur électrique et b l'arbre du rotor, tourillonné en c et d, Sur l'arbre du rotor est monté un manchon e qui peut tourner
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fou et se déplacer axialement. L'extrémité du manchon orientée vers le palier d a la forme d'un pignon f, tandis que l'autre extrémité est munie de griffes g. L'alésage du manchon est évasé à cette autre extrémité pour contenir un ressort de friction h dont une extrémité est fixée à l'arbre du rotor et l'autre¯extrémité porte contre 1-'intérieur du manchon, i est un goujon de verrouillage qui est logé dans un alésage radial du manchon et qui peut s'engager dans une gorge annulaire k de l'arbre du rotor. m est un ressort qui tend à dégager le goujon vers l'extérieur.
A l'extérieur le goujon porte contre une butée fixe n, par exemple reliée à la carcasse du démarreur,qui comporte deux gradins o et p disposés de telle manière que dans la position de repos du démarreur le goujon s'engage dans la gorge k de l'arbre du rotor et que dans la position active il en soit retiré. Sur l'arbre du rotor est calé un embrayage à friction g. Celui-ci comporte deux griffes r qui peuvent coopérer avec les griffes g du manchon. s est un ressort de compression logé entre l'embrayage q et le manchon e et t est le ressort de rappel du rotor.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante:
Quand pour lancer le moteur on met en circuit le démarreur, le rotor en tournant est attiré par les pôles du démarreur et de ce fait le manchon e est déplacé par l'entremise du ressort s et entraîné en rotation au moyen du ressort de friction h. Si le pignon vient engrener sans heurt, le goujon i se dégage de la gorge k aussitôt qu'il arrive sous le gradin p de la butée n. Pendant le déplacement subséquent, le manchon à pignon bute contre le nez u du palier d. Bu fait que le rotor peut alors se déplacer davantage, les griffes r de l'embrayage q entrent en prise avec les griffes g du man-
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chon. L'arbre du rotor et le manchon sont alors accouplés entre eux au moyen de l'embrayage q.
Quand le moteur lancé tourne plus vite que le démarreur, le rotor est ramené vers l'arrière, de la manière connue, par le ressort t et le manchon est entraîné par la goupille V.
Si le pignon f bute dent contre dent au lieu d'engrener, seul l'embrayage très faible constitué par le ressort de friction h est en jeu. L'accouplement du manchon e avec l'embrayage g est empêché par le goujon de verrouillage i qui, dans cette position du manchon, est encore engagé dans la gorge de l'arbre du rotor et verrouille ainsi l'arbre du rotor par rapport au manchon. Quand le pignon entre dans les intervalles des dents du volant, le manchon est déverrouillé, après quoi le démarrage continue à s'opérer de la manière décrite ci-dessus. L'embrayage pour le couple total embraye d'une façon entièrement automatique.
Sur les Figs. 2 et 3 est représenté un deuxième exemple d'exécution. 1 est l'arbre du rotor d'un moteur électrique 2. Sur l'arbre du rotor est monté fou un manchon 3. L'extrémité du manchon située à l'extrémité de l'arbre du rotor a la forme d'un pignon 4, tandis qu'à l'autre extrémité est adapté un filet de vis 5 sur lequel se visse un écrou 6. Cet écrou constitue une partie d'un embrayage à friction 7 destiné à accoupler l'arbre 1 du rotor au manchon 3. Le complément de l'écrou 6 est une cuvette 8 calée sur l'arbre du rotor.
Entre l'écrou et la cuvette sont adaptés de manière connue des disques de friction 9 et 10 qui s'engagent respectivement dans les cannelures 11 et 12 de l'écrou ou de la cuvette, 13 est un plateau de serrage pour les disques de friction, qui peut porter contre une
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butée 14, et 15 est une bride de 1'écrou 6 faisant office d'organe de serrage. A l'un des disques reliés à la cuvette, le disque 10a, les oreilles 16 s'engageant dans les cannelure de la cuvette 8 sont prolongées au-delà du rebord de la cuvette. A la carcasse 17 du démarreur est adapté un disque annulaire 18 qui constitue une butée pour les oreilles 16 du disque 10 a et contre lequel porte la face des oreilles orientée vers le plateau de serrage 13.
Dans la bride 15 de l'écrou 6 sont logés de petits ressorts de compression 19 qui serrent légèrement contre le disque annulaire les disque: compris entre la bride et le disque annulaire. Dans la position de repos du dispositif de démarrage, l'écartement [alpha] entre le plateau de serrage 13 et les disques de friction est plus grand que l'écartement 13 entre le pignon 4 et la denture,,20 du volant du moteur à combustion interne.
Ce dispositif fonctionne de la manière suivante :
Pour lancer le moteur à combustion interne, on met en circuit le moteur électrique 2. Son rotor est attiré de la manière connue dans le champ électrique et de ce fait le pignon adapté sur l'arbre du rotor se déplace vers la denture du volant du moteur à combustion interne. Pendant ce déplacement du rotor l'embrayage entier 7 est aussi entra' né. Les petits ressorts 19 de l'écrou 6 appuient constamment sur les disques de friction vers le plateau de serrage 13 ou le disque annulaire 18, de sorte que les disques ne parti. cipent pas au déplacement du rotor, mais que le plateau de serrage se rapproche de plus en plus des disques de friction Quand le pignon a parcouru la longueur /? , il commence à engrener avec la denture 20.
Etant'damné que la longueur ss est plus courte que l'écartement [alpha] entre le plateau de
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serrage 13 et les disques de friction, le plateau ne peut venir en contact avec les disques de friction avant que le pignon ne soit entré en prise sur une certaine longueur avec la denture du volant; c'est-à-dire que les disques de friction 9 et 10 ne peuvent devenir actifs que lorsque les dents du pignon se trouvent déjà entre les dents du volant. Quand le pignon engrène à fond, le plateau de serrage 13 a déjà avancé suffisamment loin pour que le disque 10 a ne porte plus contre le disque annulaire 18 et qu'ainsi tous les disques compris entre la bride 15 de l'écrou et le plateau de serrage 13 puissent être serrés.
Si par contre une dent du pignon heurte une dent du volant, ce qui peut arriver après un parcours de longueur ss , le pignon est arrêté. L'écrou 6,est entraîné par les disques compris entre la bride 15 et le disque annulaire 18 et se visse à l'encontre des disques. Comme dans cette position le plateau de serrage ne porte pas encore contre les disques de friction, seuls les disques compris entre la bride 15 de l'écrou et le disque annulaire 18 sont serrés.
Le couple transmis par un embrayage à disques de friction étant sensiblement proportionnel à la surface frottante des disques, le couple transmis par un petit nombre de disques deux dans l'exemple représenté - est faible, de sorte que toute détérioration du pignon et de la denture du volant est évitée. Dans ce cas également on passe automatiquement d'un faible couple à un grand couple.
Dans le troisième exemple d'exécution, représenté sur les Figs. 4 et 5 où les mêmes chiffres de référence que sur les Figs. 2 et 3 sont employés pour désigner les mêmes parties, le disque de friction 25, portant contre la bride
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15 de l'écrou 6, qui a de préférence la forme d'une calotte, est serré par un ressort 26 contre la bride 15 de l'écrou de serrage 6. Le ressort 26 porte contre une butée 27 adaptée sur la cuvette d'embrayage 8.
Le ressort .26 est dimensionné de manière que .sa poussée soit surmontée par la force d'.at- traction du rotor quand l'écrou 6 porte contre le palier 28. Dans ce cas le plateau de serrage 13 se déplace vers les disques de friction suffisamment loin pour serrer ces disques' contre la bride de l'écrou 6, de sorte que tous les disques entrent en prise positive, c'est-à-dire que l'entièreté du couple total du rotor est transmis. Si une dent du pignon heurte une dent du volant, seule la friction entre la bride 15 et le disque de friction 25 transmet le couple du rotor au pignon.
Le dispositif de démarrage suivant l'invention permet que le démarreur développe l'entièreté du couple même avant que le pignon n'engrène, sans craindre qu'à leur entrée en prise le pignon et la denture du volant soient endommagés.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Starting device for internal combustion engines.
The present invention relates to a starting device for internal combustion engines, in which the transmission pinion is connected to the control shaft by means of a clutch with friction discs, operating automatically under the action of 'a clamping member with axial movement, and can be moved longitudinally with the control shaft or on the latter, without appreciable relative rotation, to come into mesh. Known starters of this type have the drawback that the ring gear of the flywheel and the pinion are damaged or at least wear out quickly when the teeth of the pinion strike the teeth of the flywheel when they mesh, @
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because the entire torque of the starting device acts on the pinion at the instant of impact.
To overcome this drawback, provision has already been made in electric starters for an auxiliary field which at the moment when the pinion engages provides a low torque and to which is added depending on the path traveled by the pinion, after the latter is engaged, the main field which supplies the entire torque. It has also been proposed to change the direction of rotation of the rotor by means of the auxiliary field when the pinion meshes.
These devices have the drawback of requiring the use of complicated systems to switch the field windings according to the position of the pinion. According to the invention, to overcome these drawbacks, the pinion is connected to the starter shaft by means of a low-torque clutch for its entry into gear and it is connected by means of a clutch transmitting the entire torque for start the engine.
The accompanying drawings show three embodiments of the invention.
Fig. 1 is a schematic view of a starting device,
Fig. 2 is a longitudinal section of another embodiment,
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2,
Fig. 4 is a longitudinal section of a third embodiment, and
Fig. 5 is a section taken along line 5-5 of FIG. 4.
In Fig. 1, a designates the rotor of an electric motor and b the rotor shaft, journaled at c and d, On the rotor shaft is mounted a sleeve e which can rotate
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crazy and move axially. The end of the sleeve facing the bearing d has the shape of a pinion f, while the other end is provided with claws g. The bore of the sleeve is flared at this other end to contain a friction spring h, one end of which is fixed to the rotor shaft and the other end bears against the interior of the sleeve, i is a locking pin. which is housed in a radial bore of the sleeve and which can engage in an annular groove k of the rotor shaft. m is a spring which tends to release the stud to the outside.
On the outside, the stud bears against a fixed stop n, for example connected to the casing of the starter, which comprises two steps o and p arranged in such a way that in the rest position of the starter the stud engages in the groove k of the rotor shaft and that in the active position it is removed. On the rotor shaft is a friction clutch g. This comprises two claws r which can cooperate with the claws g of the sleeve. s is a compression spring housed between the clutch q and the sleeve e and t is the rotor return spring.
The device works as follows:
When the starter is switched on to start the engine, the rotating rotor is attracted by the starter poles and therefore the sleeve e is moved by means of the spring s and rotated by means of the friction spring h . If the pinion engages smoothly, the pin i disengages from the groove k as soon as it arrives under the step p of the stop n. During the subsequent movement, the pinion sleeve abuts against the nose u of the bearing d. Bu causes the rotor to move further, the claws r of the clutch q engage with the claws g of the lever.
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chon. The rotor shaft and the sleeve are then coupled together by means of the clutch q.
When the cranked engine turns faster than the starter, the rotor is brought back, in known manner, by the spring t and the sleeve is driven by the pin V.
If the pinion f abuts tooth against tooth instead of meshing, only the very weak clutch constituted by the friction spring h is in play. The coupling of the sleeve e with the clutch g is prevented by the locking pin i which, in this position of the sleeve, is still engaged in the groove of the rotor shaft and thus locks the rotor shaft relative to the sleeve. When the pinion enters the intervals of the teeth of the flywheel, the sleeve is unlocked, after which starting continues to take place as described above. The full torque clutch engages fully automatically.
In Figs. 2 and 3 is shown a second exemplary embodiment. 1 is the rotor shaft of an electric motor 2. On the rotor shaft is mounted a sleeve 3. The end of the sleeve located at the end of the rotor shaft has the shape of a pinion 4, while at the other end is fitted a screw thread 5 onto which a nut 6 is screwed. This nut forms part of a friction clutch 7 intended to couple the shaft 1 of the rotor to the sleeve 3. The complement of the nut 6 is a cup 8 wedged on the rotor shaft.
Between the nut and the cup are fitted in known manner friction discs 9 and 10 which engage respectively in the grooves 11 and 12 of the nut or the cup, 13 is a clamping plate for the friction discs , which can relate to a
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stopper 14, and 15 is a flange of the nut 6 acting as a clamping member. At one of the discs connected to the bowl, the disc 10a, the ears 16 engaging in the grooves of the bowl 8 are extended beyond the rim of the bowl. A casing 17 of the starter is fitted with an annular disc 18 which constitutes a stop for the lugs 16 of the disc 10 a and against which the face of the lugs facing towards the clamping plate 13 bears.
In the flange 15 of the nut 6 are housed small compression springs 19 which lightly clamp the discs against the annular disc: between the flange and the annular disc. In the starting position of the starting device, the distance [alpha] between the clamping plate 13 and the friction discs is greater than the distance 13 between the pinion 4 and the teeth ,, 20 of the flywheel of the engine at internal combustion.
This device works as follows:
In order to start the internal combustion engine, the electric motor 2 is switched on. Its rotor is attracted in the known manner in the electric field and therefore the pinion adapted on the rotor shaft moves towards the teeth of the flywheel. internal combustion engine. During this displacement of the rotor the entire clutch 7 is also engaged. The small springs 19 of the nut 6 press constantly on the friction discs towards the clamping plate 13 or the annular disc 18, so that the discs do not go away. not cipent to the displacement of the rotor, but that the clamping plate gets closer and closer to the friction discs When the pinion has traveled the length /? , it begins to mesh with toothing 20.
Since the length ss is shorter than the spacing [alpha] between the
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tightening 13 and the friction discs, the plate cannot come into contact with the friction discs before the pinion has engaged over a certain length with the teeth of the flywheel; that is, the friction discs 9 and 10 can only become active when the teeth of the pinion are already between the teeth of the flywheel. When the pinion engages fully, the clamping plate 13 has already advanced sufficiently far so that the disc 10 a no longer bears against the annular disc 18 and thus all the discs included between the flange 15 of the nut and the plate clamp 13 can be tightened.
If, on the other hand, a tooth of the pinion hits a tooth of the flywheel, which can happen after a length of travel ss, the pinion is stopped. The nut 6 is driven by the discs between the flange 15 and the annular disc 18 and is screwed against the discs. As in this position the clamping plate does not yet bear against the friction discs, only the discs included between the flange 15 of the nut and the annular disc 18 are clamped.
Since the torque transmitted by a friction disc clutch is substantially proportional to the friction surface of the discs, the torque transmitted by a small number of discs - two in the example shown - is low, so that any damage to the pinion and the toothing steering wheel is avoided. In this case too, we automatically switch from low torque to high torque.
In the third exemplary embodiment, shown in Figs. 4 and 5 where the same reference numbers as in Figs. 2 and 3 are used to designate the same parts, the friction disc 25, bearing against the flange
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15 of the nut 6, which preferably has the shape of a cap, is clamped by a spring 26 against the flange 15 of the clamping nut 6. The spring 26 bears against a stop 27 fitted on the cup. clutch 8.
The spring .26 is dimensioned so that its thrust is overcome by the pulling force of the rotor when the nut 6 bears against the bearing 28. In this case the clamping plate 13 moves towards the discs of. friction far enough to squeeze these discs' against the flange of nut 6, so that all of the discs engage positively, i.e. all of the total rotor torque is transmitted. If a tooth of the pinion strikes a tooth of the flywheel, only the friction between the flange 15 and the friction disc 25 transmits the torque from the rotor to the pinion.
The starting device according to the invention allows the starter to develop the entire torque even before the pinion engages, without fear that when they come into engagement, the pinion and the teeth of the flywheel will be damaged.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.