Démarreur La présente invention a pour objet un démarreur comportant un accouplement com prenant un organe d'entraînement susceptible d'être déplacé axialement de manière à venir en prise avec un organe tournant, coaxial à l'organe précédent pour assurer son entraîne ment.
Dans la plupart des démarreurs connus de ce type, des moyens d'encliquetage, souvent constitués par des dents de loup, sont inter posés entre les organes de l'accouplement pour permettre à l'organe entraîné de tourner seul ou de continuer à tourner tandis que l'organe d'entraînement s'immobilise ou même tourne en sens inverse ; cette disposition présente, entre autres inconvénients, celui de donner lieu à une friction relative considérable entre les organes temporairement accouplés et par con séquent à de l'usure et à un cliquetis, ces inconvénients étant particulièrement gênants lorsque l'organe entraîné doit tourner seul pendant de longues périodes.
Un des buts essentiels de la présente inven tion est d'assurer automatiquement dans un démarreur du type en question, une désolida- risation totale entre l'organe entraîné et l'organe d'entraînement, dans au moins une position angulaire de ce dernier.
Le démarreur suivant l'invention est carac térisé par le fait qu'il comprend des moyens élastiques pour assurer le débrayage et des moyens élastiques pour assurer l'embrayage agissant axialement en sens inverses sur l'organe d'entraînement et des moyens soli daires en rotation dudit organe d'entraînement pour empêcher l'action des moyens élastiques d'embrayage au moins dans une position angu laire dudit organe d'entraînement de manière que, dans cette position, les deux organes ne soient plus en prise l'un avec l'autre.
Dès lors si, par exemple, les moyens élas tiques d'embrayage sont les plus forts, lorsque l'organe tournant d'entraînement se trouve dans ladite position angulaire, il n'est plus soumis qu'à la seule action des moyens élasti ques de débrayage et par conséquent il est maintenu débrayé. Par contre, dès qu'on fait tourner ledit organe d'entraînement, il est soumis à l'action des deux moyens élastiques et du fait que l'action des moyens d'embrayage est prépondérante, le démarreur est automati quement embrayé.
Cet état subsiste jusqu'à ce que l'organe d'entraînement atteigne à nou veau ladite position angulaire, soit qu'il y soit amené par rotation dans le sens de l'entraîne ment, soit qu'il y soit ramené par une course angulaire de retour, après quoi les moyens d'embrayage sont à nouveau mis hors d'action par les moyens précités, ce qui détermine un débrayage automatique. Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'inven tion.
La fig. 1 est une coupe axiale suivant la ligne 1-1 de la fig. 2 d'un démarreur hydrau lique pour moteur à combustion interne com portant un accouplement à débrayage automa tique.
La fig. 2 est une coupe faite dans deux plans passant par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe faite dans un plan passant par la ligne 3-3 de la fig. 2 et les fig. 4 à 8 sont des coupes axiales mon trant l'agencement des moyens élastiques de rappel de la crémaillère, et la fig. 9 est une coupe faite dans un plan passant par la ligne 9-9 de la fig. 8.
En se référant aux dessins, on voit en 1 un pignon porté par un arbre creux monté fou dans des paliers 3 et 4 formés dans un carter 5, ce pignon portant un plateau 6 à rebord annulaire qui constitue l'élément d'entraîne ment sur lequel sont formées des griffes ou dents de loup 7 destinées à venir coopérer avec des griffes 8 solidaires de l'arbre 9 à entraîner coaxial au pignon 1. L'arbre 2 du pignon 1 est monté de manière à pouvoir coulisser par rapport au carter 5.
Dans l'exem ple représenté, l'entraînement du pignon est réalisé au moyen d'une crémaillère unique 10 formée dans le corps d'un piston 11 qui cons titue, avec un cylindre 12, dans lequel il coulisse, un vérin hydraulique alimenté, en 13; en liquide sous pression fourni par un accu mulateur oléo-pneumatique et, plus générale ment, hydraulique. Des moyens élastiques 14, qui seront décrits par la suite, assurent le rappel de la crémaillère vers sa position de repos.
Le débrayage est réalisé automatiquement par plusieurs dispositifs très simples constitués chacun par un ressort 15 venant se loger dans un alésage 16 percé dans le corps du carter 5 et portant, par l'une des extrémités, contre le fond de cet alésage, et, par son autre extrémité, contre une rondelle flottante 17 solidaire axialement de l'arbre 2, ce ressort sollicitant ainsi constamment l'ensemble du pignon 1, de l'arbre 2 et du plateau 6 portant les griffes 7 de la droite vers la gauche, si on se réfère à la fig. 2, c'est-à-dire dans le sens qui assure le débrayage.
Dans l'exemple représenté, la rondelle 17 est maintenue simplement en place par un anneau élastique en fil d'acier 18 venant se loger dans une gorge prévue sur l'arbre 2, cette disposition étant destinée à simplifier le mon tage en permettant d'introduire, par l'extrémité de droite (voir fig. 2), l'ensemble 1-2-6, le montage étant complété par la mise en place, par l'extrémité de gauche, de la rondelle 17, puis de l'anneau élastique en fil d'acier. Cette extrémité est ensuite fermée par un fond amovible 19 maintenu en place par des bou lons 20. Pour assurer l'embrayage, le dispositif comporte un élément coulissant constitué par une tige 21, soumise constamment à l'action d'un ressort 22, dont la force est telle que son action soit nettement prépondérante par rap port à celle des ressorts 15.
Le plateau 6 porte, sur sa face de gauche, si on se réfère à la fig. 2, une dépression à paroi conique 23. La tige 21 se termine par une partie également conique 24 laquelle, lorsque le plateau occupe la position angulaire représentée sur la fig. 2 et qui correspond à la position de repos de la crémaillère, vient s'engager dans ladite dépres sion 23, cette tige étant, dans cette position, en fin de course, ainsi qu'on le voit également sur la fig. 2. On conçoit que, dans cette posi tion, le ressort 22 n'a aucune action, puisqu'un épaulement annulaire 25 de la tige 21 vient buter contre le fond du logement du ressort 22 dans le carter 5.
Ainsi; les ressorts 15 main tiennent dans cette position le plateau 6 dont les griffes 7 se trouvent ainsi nettement déga gées des griffes 8.
Aussitôt que la crémaillère a commencé à se déplacer de la droite vers la gauche, si on se réfère à la fig. 1, le pignon 1 reçoit un dépla cement angulaire et l'extrémité de l'organe 21 est repoussée hors de la dépression 23, de telle sorte que le ressort 22 se comprime et exerce par l'intermédiaire de la tige 21 une poussée sur la surface plane du plateau 6.
Comme la force du ressort 22 est nette ment supérieure à celle des ressorts 15, le pla teau 6 se trouve sollicité de la gauche vers la droite, en se référant à la fig. 2, et l'embrayage se trouve assuré. Les ressorts 15 assurent le rappel du pignon vers la position<B>d</B>e la fig. 2 lorsque, après démarrage, la crémaillère est revenue à sa position de repos et a ramené la dépression 23 dans la position angulaire de départ.
En outre si la course de la crémaillère est telle que le plateau 6 effectue un tour complet pendant cette course, la dépression 23 repren dra ladite position de repos à la fin de cette course et le dispositif restera débrayé tant que le vérin restera actionné.
Ce système d'embrayage et de débrayage est excessivement simple, ne demande aucun usinage précis et permet donc un fonctionne ment sûr du démarreur, sans pour cela entraî ner de complications coûteuses ou délicates.
L'arbre 2 du pignon est creux, ainsi qu'on l'a déjà indiqué, ce qui permet de faire passer, à travers le pignon, un arbre 27, lequel porte à l'une de ses extrémités 26 un carré permet- tant d'engager sur cette extrémité une mani velle, tandis que l'autre extrémité de l'arbre 27 porte des griffes 28 destinées à coopérer avec des griffes 29 prévues sur l'arbre à entraîner.
Il va de soi qu'on pourrait remplacer l'arbre 27, destiné au démarrage à la main, par un arbre constamment solidaire de l'arbre 9 du moteur. Ainsi qu'on l'a expliqué ci-dessus, le pignon 1 a un diamètre suffisant pour assurer le démarrage désiré à l'aide d'une cré maillère unique, tout en assurant un passage axial suffisant pour l'arbre 27. Ce pignon pour rait, d'ailleurs, avoir des dimensions plus grandes pour laisser passer un arbre de diamètre plus grand, ce qui entraînerait, bien entendu, une certaine augmentation des dimen sions de l'ensemble, puisque l'augmentation du diamètre du pignon entraîne une augmentation correspondante de la longueur de la crémaillère et donc du vérin.
Les moyens élastiques destinés à assurer le rappel de la crémaillère vers sa position de repos sont agencés de manière à réduire au minimum leur encombrement, ce qui permet, en particulier, le cas échéant, d'augmenter sans trop d'inconvénient la longueur du vérin.
Sur les fig. 1 et 4 à 9 on a représenté diverses formes d'exécution des moyens de rappel élastique de la crémaillère, ces figures permettant de mieux comprendre les avantages qui résultent de cet agencement.
En se référant aux dessins, on voit sur la fig. 4 un ressort de rappel unique 44 disposé dans le prolongement du vérin, ce ressort étant logé entre le fond d'une enveloppe tubulaire 41 et l'extrémité 42 de la crémaillère et agissant sur le piston par l'intermédiaire d'une rondelle 43. L'encombrement axial d'un tel dispositif, dans le cas choisi comme exemple, est de 216 mm. Sur la fig. 5, on a représenté une variante dans laquelle le ressort unique 44 de la fig. 4 est remplacé par trois ressorts concentriques 45, 46 et 47. Cette disposition à trois ressorts permet déjà de réduire la longueur dans le même exemple à 184,5 mm. toutes choses égales d'ailleurs.
Sur la fig. 6, on a montré une autre variante dans laquelle on a encore adopté trois ressorts de rappel, mais ces trois ressorts, au lieu de travailler en parallèle, comme dans le cas de la fig. 5, travaillent en série. En effet, le ressort 48 agit sur un élément tubulaire mobile 49 qui lui-même agit sur le ressort 50, celui-ci agissant à son tour, par un élément tubulaire mobile 51, sur le troisième ressort 52.
Cette disposition à trois ressorts travaillant en série réduit l'encombrement, toujours dans le même exemple, avec la même force de rappel, à 182 mm.
On peut aussi combiner un ressort d'une section relativement grande avec deux ressorts concentriques de sections plus faibles, de manière telle que ces deux derniers ressorts travaillent en parallèle et que l'ensemble de ces deux ressorts travaille en série avec le premier ressort. Cette disposition permet d'utiliser au mieux les trois ressorts en réduisant l'encombrement qui se trouve, dans l'exemple représenté, amené, avec la même force de rappel, à 178,6 mm. Une telle disposition est repré sentée dans la forme d'exécution de la fig. 1.
Cependant, on arrive à réduire encore plus considérablement l'encombrement axial en uti lisant la disposition représentée sur les fig. 7, 8 et 9.
Dans cette forme d'exécution, le ressort extérieur 53 a un diamètre intérieur tel que le corps 42 de la crémaillère puisse s'engager à l'intérieur de ce ressort. Avec cette disposi tion, on prévoit un organe tubulaire mobile 54, le ressort 53 prenant appui, d'une part, sur le fond de l'enveloppe 41 et, d'autre part, sur le rebord 55 de l'organe tubulaire 54, tandis que les deux autres ressorts 56 et 57 sont disposés entre le fond 58 de l'organe tubulaire 54 et l'extrémité 42 de la crémaillère.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 8, à fond de course, l'extré mité de la crémaillère 42 s'engage à l'intérieur de l'élément tubulaire mobile 54, de telle sorte que, si on calcule les trois ressorts 53, 56 et 57 de manière telle, qu'à fond de course de la crémaillère, ils soient tous les trois comprimés à fond, on réduit en fait l'encombrement sup plémentaire des moyens de rappel élastique à l'encombrement des deux ressorts 56 et 57.
Si on fait la comparaison avec les dispo sitifs de rappel déjà cités, on obtient, pour la même force de rappel, un encombrement de 156 mm. L'encombrement des moyens de rappel proprement dit, c'est-à-dire l'encombre ment à ajouter à la longueur de la crémaillère en fin de course de travail, est, dans l'exemple des fig. 7, 8 et 9, de 36 mm. au lieu d'être de 96 mm. comme dans le cas de la fig. 4. La réduction de l'encombrement est donc de 631/o.
Cette disposition est d'ailleurs rendue pos sible par le fait qu'on utilise une crémaillère unique, puisque tout l'espace nécessaire est disponible dans le prolongement du vérin. Le dispositif représenté sur les fig. 7 et 8 se pré sente d'une manière symétrique, le carter cen tral portant deux éléments tubulaires disposés dans le prolongement l'un de l'autre, l'un ren fermant le vérin et l'autre, les moyens de rappel élastiques.
Indépendamment de ces dispositions essen tielles, on peut prévoir un certain nombre de dispositions constructives complémentaires, permettant d'augmenter la robustesse du dispo sitif, simplifier le montage, réduire son prix de revient et éviter toute possibilité de fuite du fluide sous pression qui alimente le vérin.
L'une de ces dispositions consiste à former le vérin par un tube 12 et par deux chapeaux d'extrémité, respectivement 40 et 31, le cha peau 40 étant percé d'un passage axial destiné à être traversé par le piston 11 et recevant lui-même le tube 12 qui vient se visser dans le taraudage 33 de ce chapeau 40, le centrage étant assuré par deux parties non filetées, res pectivement 34 et 35, prévues de part et d'autre du filetage 33. L'extrémité du tube 12 vient buter contre un épaulement 36 du chapeau 40. La pénétration du chapeau 40 dans le carter 5 est limitée par un épaulement 30. Le chapeau 40 est fixé par des boulons 37 dans le corps du carter 5.
Le deuxième chapeau 31 est vissé sur l'autre extrémité du tube 12, l'étanchéité étant assurée par un joint 38. Par ailleurs, l'étan chéité entre le piston et le cylindre 12 est assurée par un autre joint 39.
Pour éviter que le choc qui se produit en fin de course du vérin ne soit directement transmis au carter, l'épaulement 36, ainsi qu'on le voit en 60,a un diamètre intérieur inférieur au diamètre intérieur du tube 12, tandis que le piston comporte, à son autre extrémité de droite, si on se réfère à la fig. 1, un épaulement 59. Ainsi, en fin de course, l'épaulement 59 vient buter contre le bord 60 de l'épaulement 36.
L'équipage mobile, constitué par le pignon 1 et le plateau à griffes 6, est monté dans le carter 5 à l'aide de deux paliers 3 et 4 de diamètres différents, le diamètre du palier 3 étant inférieur à celui du palier 4, lequel, à son tour, est légèrement supérieur au diamètre extérieur du pignon 1. Cette disposition, tout en assurant un bon centrage, permet d'intro- duire l'équipage mobile par l'extrémité de droite du carter, si on se réfère à la fig. 2. Par ailleurs, cette disposition permet de prévoir un certain jeu entre le diamètre extérieur du plateau 6 et le carter 5, ce qui évite les incon vénients pouvant résulter de la déformation des griffes au cours du fonctionnement du dispositif.
Afin d'éviter que le cylindre 12 ne soit rayé à la longue par le piston 11 qui, du fait même qu'il constitue le corps de la crémaillère, doit être fait en un métal très dur, on prévoit un anneau en un métal convenablement choisi, 61, d'un diamètre extérieur légèrement supé rieur au diamètre extérieur du piston, cet anneau servant de guide pour le piston et étant seul en contact avec la paroi intérieure du cylindre.
Enfin, dans l'exemple représenté à la fig. 2, les dents du pignon et de la crémaillère sont légèrement obliques de façon que pendant la course active de la crémaillère, le pignon ait tendance à se déplacer vers la droite, ce qui donne une sécurité d'enclabotage, même si les clabots sont légèrement déformés.