Dispositif d'accouplement d'une dynamo de démarrage pour automobiles. La présente invention a pour objet un dispositif d'accouplement d'une dynamo de démarrage pour automobiles, cette dynamo pouvant fonctionner, soit en dynamo de démarrage pour le lancement du moteur, soit en dynamo génératrice par exemple pour la charge d'une batterie d'accumulateurs assurant l'alimentation des appareils récepteurs.
Il faut remarquer d'abord qu'il existe une grande différence entre la vitesse de régime d'un moteur à explosions et la vitesse suffi sante au démarrage. D'autre part, pour ré duire au minimum les dimensions de la dynamo, il est nécessaire de la faire fonc tionner à grande vitesse, aussi bien comme dynamo de démarrage que comme dynamo génératrice.
Suivant la présente invention, le dispositif d'accouplement comporte une couronne dentée planétaire, engrenant avec au moins un sa tellite solidaire de l'arbre du moteur par l'intermédiaire d'un plateau porte-satellites; le dispositif comporte en outre un écrou se vissant sur une vis solidaire de l'arbre de la dynamo et concentrique à cet arbre, de telle sorte que les poussées axiales exercées par cette vis sur cet écrou changent automa tiquement de sens lorsque la dynamo passe du fonctionnement en réceptrice au fonctionne ment en génératrice ou inversement, la cou ronne planétaire étant ainsi, soit immobilisée sur le bâti en permettant au satellite de rouler sur cette couronne fixe et d'entraîner l'arbre du moteur avec une démultiplication convenable (cas du démarrage:
la dynamo fonctionne comme réceptrice), soit au contraire reliée au plateau porte-satellites, ce qui assure la prise directe de la marche du moteur et de l'arbre de la dynamo (cas de la marche normale: la dynamo fonctionne comme géné ratrice).
Deux formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, sur le dessin ci-joint, dans lequel: La fig. 1 est une coupe longitudinale axiale de la première forme d'exécution suivant la ligne 1-1 de la fig. 2 ; Les fig. 2 et 3 sont deux coupes trans versales respectivement suivant les lignes 2-2 et 3-3 de la fig. 1; La fig. 4 est une coupe longitudinale axiale de la deuxième forme d'exécution suivant la ligne 4-4 de la fig. 5; La fig. 5 est une coupe transversale sui vant la ligne 5-5 de la fig. 4.
Dans le dispositif des fig. 1 à 3, l'arbre 1 de la dynamo qui repose sur les roulements à billes 2 présente à son extrémité une vis 5, sur laquelle est vissé un écrou 6 de telle sorte que lorsque l'arbre 1 et la vis 5 tournent sans progresser, l'écrou fi peut progresser sans tourner.
Une couronne dentée planétaire 7 repose sur la surface extérieure de l'écrou 6; un fiasque latéral 8 est fixé sur cette couronne par une vis 9 et vient serrer sur l'écrou 6 un anneau 40 de cuir ou autre matière à coefficient de frottement constant; la couronne 7 peut ainsi tourner sur l'écrou 6, mais est solidaire de cet écrou dans ses translations parallèles à l'axe x <I>y</I> du dispositif: le cen trage de la couronne 7 par rapport à cet axe est assuré par l'écrou 6.
La couronne planétaire 7 est en prise, par sa denture intérieure, avec deux pignons satellites 10, qui engrènent avec un pignon droit 25 de l'arbre 1 de la dynamo et dont les axes 11 sont portés par un plateau 12; ce plateau 12 est solidaire de l'arbre 13 du moteur à explosions et repose sur le roule ment à billes 14.
Deux rangées 15 et 16 de griffes en forme de dents de rochets sont ménagées sur les côtés opposés de la couronne 7 et disposées respectivement en face des griffes 17 d'une partie 19 du bâti et cri face des griffes 18 du plateau porte-satellites 12.
Des dents de loup 26 sont ménagées au bout de l'arbre 1 de la dynamo et peuvent venir en prise avec des dents correspondantes 27 de l'arbre 13 du moteur à explosions. Un ressort comprimé 28 est interposé entre les arbres 1 et 13 et tend constamment à main- tenir ces deux arbres écartés l'un de l'autre, comme il est indiqué sur la fig. 1.
Le dispositif précédemment décrit fonc tionne de la manière suivante: Les divers organes de l'appareil étant placés comme il est indiqué sur la fig. 1, on ferme le circuit de la dynamo; l'arbre 1 tend aussitôt à tourner suivant la flèche 30. Le moteur à explosions oppose un couple résis tant qui maintient le plateau 12 immobile. Chacun des pignons satellites 10 tourne autour de son axe 11 sous l'action du pignon 25 de l'arbre 1 de la dynamo et tend à faire tourner la couronne 7 en sens inverse de la flèche 30.
Sous cette action la couronne pla nétaire 7 glisse sur les faces inclinées des dentures de rochet 18 qui repoussent cette couronne planétaire suivant 31 ce qui assure le dégagement des dentures de rochet 16 et 18.
L'écrou 6 se déplace alors suivant 31, sous deux actions: d'abord la vis 5 qui tourne sans progresser, tend à faire progresser son écrou 6 sans le faire tourner, de plus la couronne 7 en tournant autour de a: y entraîne par frottement l'écrou 6 en le vissant sur la vis 5; ces deux actions concordent pour déplacer l'écrou 6 suivant 31 parallèle ment à l'axe x <I>y.</I>
L'écrou 6 entraîne dans ce mouvement de translation la couronne planétaire 7; à fin de course les griffes 15 s'engagent dans les griffes 17 du bâti fixe 19; la couronne pla nétaire 7 est immobilisée sur le bâti.
A partir de ce moment, l'arbre 1 de la dynamo entraîne l'arbre 13 du moteur à une vitesse réduite par l'intermédiaire du plateau 12 et de ses satellites 10 qui roulent sur la couronne fixe 7.
On obtient ainsi le démarrage du moteur à explosions dans les conditions désirées. Dès que le moteur à explosions démarre la vitesse du plateau 12 augmente rapide ment et, par suite de l'inertie de l'induit, les réactions changent de sens; la couronne planétaire 7 est entraînée dans le sens de la flèche 30 plus rapidement que l'arbre 1.
L'ensemble, écrou 6, couronne 7, progresse donc en sens inverse de 31 sur la vis 5, jusqu'à ce que les griffes 16 de la couronne 7 s'engagent dans les griffes 18 du plateau 12; la couronne planétaire 7, les satellites 10, le plateau porte-satellites 12, l'arbre 1 de la dynamo et l'arbre 13 du moteur à explosions constituent donc un même bloc qui tourne autour de l'axe<I>x y;</I> l'arbre 1 et l'arbre 13 sont ainsi en prise directe l'un avec l'autre, et tournent l'un et l'autre à la même vitesse: le moteur entraîne directement la dynamo en génératrice, cette dynamo chargeant alors la batterie d'accumulateurs.
Si une avarie survient à la dynamo de démarrage ou à la batterie d'accumulateurs, il suffit de fixer une manivelle sur l'arbre 1 de la dynamo, et de faire tourner cette ma nivelle en poussant dans le sens inverse de 31 ; l'arbre 1 se visse par son extrémité filetée 5 dans l'écrou 6 qui est empêché de progresser en sens inverse de 31, puisque la couronne planétaire 7 est butée par sa den ture 16 sur le plateau porte-satellites 12. L'arbre 1 progresse ainsi en sens inverse de 31 et vient en prise par ses dents de loup 26 avec les dents de loup 27 de l'arbre 13 du moteur à explosions; les deux arbres 1 et 13 sont directement accouplés l'un à l'autre, ce qui permet de faire démarrer le moteur à explosions à la main.
Dans le mouvement de rotation que né cessite ce démarrage à la main, l'arbre 1, la couronne planétaire 7 en prise par les, griffes 16, 18 avec le plateau porte-satellites 12, les satellites 10, l'arbre 13 du moteur à explo sions forment un même bloc qui tourne à l'intérieur du bâti du dispositif.
Ce mouvement de démarrage à la main ne peut âtre entravé par la couronne plané taire 7 au cas où cette couronne au début de ce mouvement serait en prise par ses dents 15 avec les dents 17 du bâti fixe 19; dans ce cas, en effet, il suffirait de pousser l'arbre 1 de la dynamo en sens inverse de 31 jusqu'à ce que les dents de loup 26 viennent en prise avec les dents de loup 27.
Dans la deuxième forme d'exécution (fig. 4 et 5) l'écrou 6 et le flasque 8 reliés l'un à l'autre par les vis 9 serrent entre eux non plus le bord intérieur de la couronne planétaire 7, mais un disque 33 relié à cette couronne planétaire 7 par des tenons 34 qui s'engagent dans des mortaises longitudinales 40, 42 de la couronne planétaire.
Le disque 33 est ainsi solidaire de l'écrou 6 dans ses mouvements de translation sui vant 31 ou en sens inverse de cette flèche, mais peut tourner par rapport à cet écrou. Ce disque peut au contraire se déplacer librement par translation suivant 31 ou en sens inverse par rapport à la couronne pla nétaire 7, les tenons 34 coulissant alors dans les mortaises longitudinales 40, 42; par contre ce disque 33 est solidaire de la couronne planétaire 7 dans ses mouvements de rotation autour de l'axe x <I>y.</I>
Le disque 33 porte sur ces faces opposées des griffes 15 et 16 qui peuvent venir en prise respectivement avec la denture 17 d'une partie fixe 19 du bâti et la denture 18 d'une plaque 35 rendue solidaire du plateau porte- satellites 12, par les têtes des vis 11 qui constituent les axes des satellites 10.
La couronne planétaire 7 est logée entre la partie 19 du bâti et le plateau porte- satellites 12 de telle sorte que cette couronne peut tourner autour de l'axe<I>x y,</I> mais ne peut prendre aucun mouvement de translation parallèle à cet axe.
Le dispositif des fig. 4 et 5 fonctionne de la manière suivante: Lorsque l'on fait dé marrer le moteur à explosions à l'aide de la dynamo, dans laquelle on envoie le courant électrique de la batterie d'accumulateurs, le disque 33 se déplace par translation sui vant 31 comme il a été indiqué dans le cas des fig. 1 à 3, cette translation n'est pas gênée par la couronne planétaire 7, le tenon 34 du disque 33 coulissant dans les mortaises 40, 42 de cette couronne; le disque 33 vient enfin en prise par les dentures 15, 17, avec la partie 19 du bâti: ce disque est ainsi immobilisé et immobilise en même temps la couronne planétaire 7;
les satellites 10 roulent donc sur cette couronne planétaire fixe et assurent l'entraînement à vitesse réduite de l'arbre 13 du moteur à explosions, comme il a été expliqué précédemment.
Lorsque le moteur à explosions démarre, le disque 33 se déplace en sens inverse de 31, les tenons 34 coulissant dans les mor taises 40, 42 de la couronne planétaire 7;. ce disque vient enfin en prise par les griffes 16, 18 avec la plaque 35 solidaire du plateau porte-satellites 12: ce disque, la couronne planétaire 7 et le plateau porte-satellites 12 forment ainsi un même bloc, ce qui assure la prise directe entre l'arbre 13 du moteur, et l'arbre 1 de la dynamo pour la marche en génératrice de cette dynamo.
On remarque que tous les mouvements précédents sont réalisés par le coulissement du disque 33 seul, la couronne planétaire 7 ne prenant que des mouvements de rotation autour<I>de</I> x J, mais aucun mouvement de translation parallèle à cet axe.
La suppression de tout mouvement de translation de la couronne planétaire 7 a l'avantage d'abord de faciliter le passage de la dynamo de l'arrêt à la marche en dynamo de démarrage et de celle-ci à la marche en génératrice; de plus cette suppression évite toute usure inutile des dents de la couronne planétaire et des dents des satellites par coulissement parallèle aux flancs de ces dents.
En cas de panne de la dynamo, on réalise le démarrage de la manivelle à main dans le dispositif des fig. 4 et 5 exactement comme il a déjà été expliqué à l'aide des fig. 1 à 3.
Coupling device of a starting dynamo for automobiles. The present invention relates to a device for coupling a starting dynamo for automobiles, this dynamo being able to operate either as a starting dynamo for starting the engine, or as a generator dynamo, for example for charging a battery. 'accumulators supplying power to receiving devices.
It should first be noted that there is a great difference between the speed of an internal combustion engine and the speed sufficient to start. On the other hand, to reduce the dimensions of the dynamo to a minimum, it is necessary to make it operate at high speed, both as a starting dynamo and as a generator dynamo.
According to the present invention, the coupling device comprises a planetary toothed ring gear, meshing with at least one satellite integral with the motor shaft via a planet carrier plate; the device further comprises a nut screwed onto a screw integral with the shaft of the dynamo and concentric with this shaft, so that the axial thrusts exerted by this screw on this nut automatically change direction when the dynamo passes from operation as a receiver to operation as a generator or vice versa, the planetary crown being thus either immobilized on the frame allowing the satellite to roll on this fixed ring gear and to drive the motor shaft with a suitable reduction (in the case of starting :
the dynamo works as a receiver), or on the contrary connected to the planet carrier plate, which ensures the direct connection of the operation of the motor and of the dynamo shaft (case of normal operation: the dynamo works as a generator) .
Two embodiments of the object of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is an axial longitudinal section of the first embodiment along line 1-1 of FIG. 2; Figs. 2 and 3 are two transverse sections respectively along lines 2-2 and 3-3 of FIG. 1; Fig. 4 is an axial longitudinal section of the second embodiment along line 4-4 of FIG. 5; Fig. 5 is a cross section taken along line 5-5 of FIG. 4.
In the device of FIGS. 1 to 3, the shaft 1 of the dynamo which rests on the ball bearings 2 has at its end a screw 5, on which a nut 6 is screwed so that when the shaft 1 and the screw 5 rotate without progressing , the nut fi can advance without turning.
A planetary ring gear 7 rests on the outer surface of the nut 6; a lateral flange 8 is fixed to this crown by a screw 9 and tightens on the nut 6 a ring 40 of leather or other material with a constant coefficient of friction; the crown 7 can thus rotate on the nut 6, but is integral with this nut in its translations parallel to the x <I> y </I> axis of the device: the centering of the crown 7 with respect to this axis is secured by nut 6.
The planetary ring gear 7 is engaged, by its internal teeth, with two planet gears 10, which mesh with a spur gear 25 of the shaft 1 of the dynamo and whose pins 11 are carried by a plate 12; this plate 12 is integral with the shaft 13 of the explosion engine and rests on the ball bearing 14.
Two rows 15 and 16 of claws in the form of ratchet teeth are provided on the opposite sides of the crown 7 and respectively arranged opposite the claws 17 of a part 19 of the frame and cry opposite the claws 18 of the planet carrier plate 12 .
Wolf teeth 26 are provided at the end of the shaft 1 of the dynamo and can engage with corresponding teeth 27 of the shaft 13 of the explosion engine. A compressed spring 28 is interposed between the shafts 1 and 13 and constantly tends to keep these two shafts apart from each other, as shown in FIG. 1.
The device described above operates as follows: The various members of the apparatus being placed as indicated in FIG. 1, we close the circuit of the dynamo; the shaft 1 immediately tends to rotate along the arrow 30. The explosion engine opposes a resis torque which keeps the plate 12 stationary. Each of the planet gears 10 rotates around its axis 11 under the action of the pinion 25 of the shaft 1 of the dynamo and tends to rotate the ring gear 7 in the opposite direction to the arrow 30.
Under this action, the planetary ring gear 7 slides on the inclined faces of the ratchet teeth 18 which push back this planetary ring gear 31 along, which ensures that the ratchet teeth 16 and 18 are released.
The nut 6 then moves according to 31, under two actions: first the screw 5 which turns without progressing, tends to advance its nut 6 without making it turn, moreover the crown 7 by turning around a: y drives by rubbing the nut 6 by screwing it on the screw 5; these two actions agree to move the nut 6 along 31 parallel to the x <I> y axis. </I>
The nut 6 drives the planetary ring gear 7 in this translational movement; at the end of the stroke, the claws 15 engage in the claws 17 of the fixed frame 19; the planetary ring gear 7 is immobilized on the frame.
From this moment, the shaft 1 of the dynamo drives the shaft 13 of the motor at a reduced speed by means of the plate 12 and its planet wheels 10 which roll on the fixed ring gear 7.
This results in starting the explosion engine under the desired conditions. As soon as the explosion engine starts the speed of the plate 12 increases rapidly and, as a result of the inertia of the armature, the reactions change direction; the planetary ring gear 7 is driven in the direction of arrow 30 faster than shaft 1.
The whole, nut 6, crown 7, therefore progresses in the opposite direction of 31 on screw 5, until the claws 16 of the crown 7 engage in the claws 18 of the plate 12; the planetary ring gear 7, the planet gears 10, the planet carrier plate 12, the shaft 1 of the dynamo and the shaft 13 of the explosion engine therefore constitute a single unit which rotates around the axis <I> xy; < / I> shaft 1 and shaft 13 are thus in direct engagement with each other, and both turn at the same speed: the motor directly drives the dynamo as a generator, this dynamo then charging the accumulator battery.
If a damage occurs to the starter dynamo or to the accumulator battery, it suffices to fix a crank on the shaft 1 of the dynamo, and to rotate this level by pushing in the opposite direction of 31; the shaft 1 is screwed by its threaded end 5 into the nut 6 which is prevented from advancing in the opposite direction of 31, since the planetary ring gear 7 is stopped by its den ture 16 on the planet carrier plate 12. The shaft 1 thus progresses in the opposite direction to 31 and engages via its wolf teeth 26 with the wolf teeth 27 of the shaft 13 of the explosion engine; the two shafts 1 and 13 are directly coupled to one another, which makes it possible to start the internal combustion engine by hand.
In the rotational movement required for this manual starting, the shaft 1, the planetary ring gear 7 engaged by the claws 16, 18 with the planet carrier plate 12, the planet wheels 10, the shaft 13 of the motor operations form a single block which rotates inside the frame of the device.
This manual starting movement cannot be hampered by the planetary ring 7 if this ring at the start of this movement is engaged by its teeth 15 with the teeth 17 of the fixed frame 19; in this case, in fact, it would suffice to push the shaft 1 of the dynamo in the opposite direction from 31 until the wolf teeth 26 come into engagement with the wolf teeth 27.
In the second embodiment (fig. 4 and 5) the nut 6 and the flange 8 connected to one another by the screws 9 no longer clamp the inner edge of the planetary ring gear 7 together, but a disc 33 connected to this planetary ring 7 by tenons 34 which engage in longitudinal mortises 40, 42 of the planetary ring.
The disc 33 is thus secured to the nut 6 in its following translational movements 31 or in the opposite direction to this arrow, but can rotate relative to this nut. This disc can on the contrary move freely by following translation 31 or in the opposite direction with respect to the planetary crown 7, the tenons 34 then sliding in the longitudinal mortises 40, 42; on the other hand, this disc 33 is integral with the planetary ring gear 7 in its rotational movements around the axis x <I> y. </I>
The disc 33 carries on these opposite faces claws 15 and 16 which can engage respectively with the teeth 17 of a fixed part 19 of the frame and the teeth 18 of a plate 35 made integral with the planet carrier plate 12, by the heads of the screws 11 which constitute the axes of the satellites 10.
The planetary ring gear 7 is housed between part 19 of the frame and the planet carrier plate 12 so that this ring gear can rotate around the <I> xy, </I> axis but cannot take any parallel translational movement. to this axis.
The device of FIGS. 4 and 5 works as follows: When the explosion engine is started using the dynamo, into which the electric current from the accumulator battery is sent, the disc 33 moves by translation sui vant 31 as indicated in the case of fig. 1 to 3, this translation is not hampered by the planetary ring gear 7, the tenon 34 of the disc 33 sliding in the mortises 40, 42 of this ring; the disc 33 finally engages via the teeth 15, 17, with the part 19 of the frame: this disc is thus immobilized and at the same time immobilizes the planetary ring gear 7;
the satellites 10 therefore roll on this fixed planetary ring gear and ensure the drive at reduced speed of the shaft 13 of the explosion engine, as explained above.
When the combustion engine starts, the disc 33 moves in the opposite direction to 31, the tenons 34 sliding in the mortises 40, 42 of the planetary ring gear 7 ;. this disc finally engages by the claws 16, 18 with the plate 35 integral with the planet carrier plate 12: this disc, the planetary ring gear 7 and the planet carrier plate 12 thus form a single block, which ensures direct engagement between the shaft 13 of the motor, and the shaft 1 of the dynamo for the operation as a generator of this dynamo.
It will be noted that all the preceding movements are carried out by the sliding of the disc 33 alone, the planetary ring gear 7 taking only rotational movements around <I> of </I> x J, but no translational movement parallel to this axis.
The elimination of any translational movement of the planetary ring gear 7 has the first advantage of facilitating the passage of the dynamo from standstill to running into a starting dynamo and from the latter to running as a generator; furthermore, this elimination prevents any unnecessary wear of the teeth of the planetary ring gear and of the teeth of the planet gears by sliding parallel to the sides of these teeth.
In the event of the dynamo breaking down, the hand crank is started in the device of FIGS. 4 and 5 exactly as has already been explained with the aid of FIGS. 1 to 3.