FR2547359A1

FR2547359A1 - Electric starter for a heat engine (internal combustion engine) comprising a starter with flyweights (inertia starter)

Info

Publication number: FR2547359A1
Application number: FR8309850A
Authority: FR
Inventors: Alfred Bruno Mazzorana
Original assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-12-14
Also published as: FR2547359B1

Abstract

The starter comprises a first mechanism with flyweights 6 displaced by centrifugal force to come to bear against a shell 9 for the purpose of causing the latter to rotate and to cause the rotation of a bell housing 12 driving the pinion 20 by means of an epicycloid reduction gear 8b, 26, 27, 19. The rotation of the disc 4 brings about the spreading of the flyweights 6 and the advancement of the bush 8 by interaction of the racks 6a, 6b of the flyweights 6 and of the drums 7 rotationally mounted with respect to the disc 4. The advancement of the bush 8 brings about retraction of the flyweights 14, so that the shell 9 may drive the bell housing 2 by means of shoes 17. Electric starter.

Description

La présente invention se refaire aux démarreurs électriques pour moteurs thermiques ne comportant pas de levier d'actionnement du lanceur. The present invention is redone with electric starters for thermal engines not comprising a lever for actuating the launcher.

Le démarreur électrique suivant l'invention est caractErisE en ce que l'avance et le retour en position initiale du lanceur s'effectuent par des moyens soumis à l'action différentielle de masselottes associées å deux chaînes cinematiques, l'une etant liée à la vitesse du moteur électrique d'aetionnement du démarreur et l'autre a la vitesse du moteur thermique destiné à être lancé par ledit démarreur. The electric starter according to the invention is characterized in that the advance and the return to the initial position of the launcher are effected by means subjected to the differential action of weights associated with two kinematic chains, one being linked to the speed of the starter electric motor and the other at the speed of the thermal engine intended to be launched by said starter.

Le dessin annexe, donné h titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caracteristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un lanceur de démarreur électrique suivant l'invention an position de repos.The accompanying drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide.
Fig. 1 is a longitudinal section of an electric starter launcher according to the invention in the rest position.

Pig. 2 est une vue semblable d celle de fig. 1, mais illustrant le lanceur en prise avec la grande couronne du moteur thermique. Pig. 2 is a view similar to that of FIG. 1, but illustrating the launcher in engagement with the large crown of the heat engine.

Fig. 3 et 4 sont des coupes suivant III-III et IV-IV (fig. 1 et 2). Fig. 3 and 4 are sections along III-III and IV-IV (fig. 1 and 2).

Le démarreur illustre en fig. 1 et 2 comprend un moteur électrique 1 dont l'arbre 2 de son induit tourillonne dans un palier 3a du carter 3 de l'ensemble du démarreur. Sur l'arbre 2 est cale angulairement un plateau 4 par l'intermédiaire d'une clavette 5. On observe que le moyeu 4a du plateau 4 est retenu par le palier 3a par l'intermediaire d'un circlips ou analogue. Dans ces conditions, lorsque l'arbre 2 tourne, le plateau 4 est entraidé en rotation a la même vitesse. La face du plateau opposée au moteur 1 est pourvue de quatre glissières paralldles 4b dans lesquelles se déplacent deux masselottes 6 placées en opposition comme illustré en fig. 3. Chaque masselotte est associée a deux crémaillères 6a, 6b orientées perpendiculairement au plan horizontal passant par l'axe de l'arbre 2.Ces crémailleres engrènent avec un tambour dente 7 orienté transversalement et monte à rotation par rapport à des bras 4c du disque 4. Les deux tambours 7 sont en outre en prise avec des gorges 8a ménagers a la périphérie d'une douille 8 disposée co-axialement par rapport à l'axe gometrique de l'arbre 2. Une virole 9 est disposée autour des masselottes 6 et elle est montée à rotation par rapport au carter 3 par l'intermédiaire d'un roulement 10. On observe que les faces extérieures arrondies des masselottes 6 sont pourvues d'un revêtement anti-friction 11 pour des raisons qu'on expliquera mieux plus loin. The starter illustrated in fig. 1 and 2 comprises an electric motor 1 whose shaft 2 of its armature journals in a bearing 3a of the casing 3 of the starter assembly. On the shaft 2 is angularly wedge a plate 4 by means of a key 5. It is observed that the hub 4a of the plate 4 is retained by the bearing 3a by means of a circlip or the like. Under these conditions, when the shaft 2 rotates, the plate 4 is assisted in rotation at the same speed. The face of the plate opposite to the motor 1 is provided with four paralldles slides 4b in which move two weights 6 placed in opposition as illustrated in FIG. 3. Each flyweight is associated with two racks 6a, 6b oriented perpendicular to the horizontal plane passing through the axis of the shaft 2.These racks mesh with a toothed drum 7 oriented transversely and rotates with respect to the arms 4c of the disc 4. The two drums 7 are further engaged with household grooves 8a at the periphery of a bush 8 arranged co-axially with respect to the geometric axis of the shaft 2. A ferrule 9 is arranged around the flyweights 6 and it is rotatably mounted relative to the casing 3 by means of a bearing 10. It is observed that the rounded external faces of the counterweights 6 are provided with an anti-friction coating 11 for reasons which will be better explained far.

Une cloche 12 comportant un moyeu 12a est montée a rotation par rapport à une porte 3b du carter 3 par l'intermEdiaire d'un roulement 13. Le moyeu 12a est pourvu d'un alésage cannelé qui coopte avec une denture 8b taillee sur la peripherie de la douille 8 à l'opposé des gorges 8a. La joue 12b de la cloche 12 comporte quatre glissières 12c semblables a celles 4b du plateau 4 et avec lesquelles coopbrent deux masselottes diamétralement opposées référencées 14.Chacune des masselotte tes considerees comporte deux crémaillères 14a, 14b orientes paralldle- ment à celles 6a, 6b des masselottes 6 De la même manière, les crémaillères 14a, 14b engrènent deux par deux avec un tambour denté 15 monte à rotation libre par rapport à des bras 12d de la cloche. De la mime maniere que les tambours 7, ceux 15 sont en prise avec les gorges 8a de la périphérie de la douille 8. A bell 12 comprising a hub 12a is rotatably mounted relative to a door 3b of the casing 3 by means of a bearing 13. The hub 12a is provided with a grooved bore which cooperates with a toothing 8b cut on the periphery of the socket 8 opposite the grooves 8a. The cheek 12b of the bell 12 comprises four slides 12c similar to those 4b of the plate 4 and with which cooperate two diametrically opposed counterweights referenced 14. Each of the counter weights considered comprises two racks 14a, 14b oriented parallel to those 6a, 6b of the weights 6 In the same way, the racks 14a, 14b mesh two by two with a toothed drum 15 mounted to rotate freely relative to the arms 12d of the bell. In the same way as the drums 7, those 15 are engaged with the grooves 8a of the periphery of the sleeve 8.

l'inttarieur de la Joue 12b de la cloche 12 est pourvue de pattes 12e situées en dessous des masselottes 14 et qui constituent le point d'appui de l'une des extrémités d'un ressort de compression 16 dont l'autre extrAmité coopère avec une dépression 14c ménagée dans la masselotte correspondante. Ce ressort assure evidemment le contact permanent des éléments de la virole associes les uns aux autres. the cheek piece 12b of the bell 12 is provided with lugs 12e situated below the counterweights 14 and which constitute the fulcrum of one of the ends of a compression spring 16 of which the other end cooperates with a depression 14c formed in the corresponding counterweight. This spring obviously ensures permanent contact with the elements of the shell associated with each other.

On observe que l'exterieur de la virole 9 coopère avec des sabots 17 appliques sur cette dernier9 a partir de la jante 12f de la cloche 12 par des ressorts de compression 18. It is observed that the exterior of the ferrule 9 cooperates with shoes 17 applied to the latter 9 from the rim 12f of the bell 12 by compression springs 18.

l'extremitC de la douille 8 opposée d celle qui se trouve au niveau de l'arbre 2 du moteur 1 est pourvue d'un alésage 8c dans lequel est monté un embout cannelé 19 dont l'extrémité porte le pignon de lanceur 20. L'embout 19 est pourvu d'une tete 19a qui est plaquée contre un épaulement intérieur 8d de la douille 8 par l'intermédiaire d'une bille 21 sur laquelle agit un poussoir 22 gracie à la présence d'un ressort de compression 23 prenant appui sur une rondelle 24 solidarisée à l'alésage de la douille au moyen d'un circlips 25. the end of the sleeve 8 opposite to that which is at the level of the shaft 2 of the motor 1 is provided with a bore 8c in which is mounted a grooved end piece 19 whose end carries the starter pinion 20. L 'end piece 19 is provided with a head 19a which is pressed against an inner shoulder 8d of the socket 8 by means of a ball 21 on which a pusher 22 acts thanks to the presence of a compression spring 23 bearing on a washer 24 secured to the bore of the bushing by means of a circlip 25.

La denture 8b de la douille 8 engaine avec des pignons satellites 26 qui sont en prise avec une couronne dentée 3c également ménagée à l'intérieur du carter 3 en vue de constituer un réducteur épicycloïdal. The toothing 8b of the sleeve 8 sheaths with planet gears 26 which are engaged with a ring gear 3c also formed inside the casing 3 in order to constitute an epicyclic reduction gear.

Le porte-satellites 27 tourillonne par rapport à un palier extrême 3d du carter 3 par l'intermediaire d'un roulement 28. En outre, le porte satellite est cale angulairement par rapport à l'embout 19 grâce à des rainures qui coopèrent avec les cannelures dudit embout, de telle sorte que la rotation du porte-satellites 27 provoque celle de l'embout 19 et du pignon 20 lorsqu'il s'agit de faire tourner la grande couronne 29 d'un moteur thermique. The planet carrier 27 pivots with respect to an extreme 3d bearing of the casing 3 by means of a bearing 28. In addition, the planet carrier is angularly wedged with respect to the end piece 19 thanks to grooves which cooperate with the grooves of said tip, so that the rotation of the planet carrier 27 causes that of the tip 19 and the pinion 20 when it comes to rotate the large ring 29 of a heat engine.

Le fonctionnement de coule de ce qui précède. The operation flows from the above.

Lorsque le moteur 1 est mis sous tension, son arbre 2 tourne, de telle sorte que le plateau 4 est mis en rotation. La force centrifuge agissant sur les masselottes 6, celles-ci se déplacent vers l'extérieur en provoquant la translation des crmaîllàres 6a, 6b qui leurs sont associées. Cette translation provoque la rotation des tambours dentées 7 qui font déplacer linéairement la douille 8 en direction de la grande couronne 29. Bien entendu, du fait de cette avance de la douille 8, on assiste à la rotation des tambours 15 qui provoque la translation des crEmaillères 14a 14b, de telle sorte que les masselottes 14 reviennent vers le centre à l'encontre de la réaction des ressorts de compression 16.L'application du revêtement 11 des masselottes 6 contre la face intérieure de la virole 9 provoque la rotation de cette dernière qui est libérée de l'action des masselottes 14. La rotation de cette virole 9 se transmet à la cloche 12 par ltintermédiaire des sabots 17, de telle sorte que la douille 8 est entraînée en rotation. Sa denture 8b coopérant avec les satellites 26, on provoque la rotation du portefsatellites 27 et celle du pignon 20. Si la denture de ce dernier bute contre celle de la grande couronne 29, l'avance de la douille 8 ne se transmet pas à l'embout 19, car alors le ressort 23 se comprime.Ce dernier joue donc le ralle bien connu dans la pratique de ressort dent contre dent . Par suite de la rotation du pignon 20, celui-ci vient engrener avec la grande couronne 29 qui est entratnee en rotation. When the motor 1 is energized, its shaft 2 rotates, so that the plate 4 is rotated. The centrifugal force acting on the weights 6, these move outward causing the translation of crmaîllàres 6a, 6b which are associated with them. This translation causes the rotation of the toothed drums 7 which cause the bush 8 to move linearly in the direction of the large crown 29. Of course, due to this advance of the bush 8, there is the rotation of the drums 15 which causes the translation of the racks 14a 14b, so that the counterweights 14 return towards the center against the reaction of the compression springs 16. The application of the coating 11 of the counterweights 6 against the inner face of the ferrule 9 causes the rotation of this the latter which is released from the action of the counterweights 14. The rotation of this ferrule 9 is transmitted to the bell 12 via the shoes 17, so that the sleeve 8 is rotated. Its toothing 8b cooperating with the satellites 26, it causes the rotation of the satellite portfolios 27 and that of the pinion 20. If the toothing of the latter abuts against that of the large crown 29, the advance of the sleeve 8 is not transmitted to the end 19, because the spring 23 compresses. The latter therefore plays the role well known in the practice of tooth to tooth spring. As a result of the rotation of the pinion 20, the latter meshes with the large crown 29 which is rotated.

Lorsque le moteur thermique a desarr, la cloche 12 est entrain en vitesse surmultiplie du fait de la présence du réducteur epicycloî- dal qui, dans ce sens, joue le r8le de multiplicateur de vitesse. When the heat engine has stopped, the bell 12 is driven in overdrive speed due to the presence of the epicyclic reducer which, in this direction, plays the role of speed multiplier.

A une certaine vitesse de rotation choisie, les sabots 17 quittent la surface de la virole 9 par suite de l'action de la force centrifuge. At a certain selected speed of rotation, the shoes 17 leave the surface of the shell 9 as a result of the action of centrifugal force.

les masselottes 6, qui sont alors en contact avec la virole (fig. 2), ne sont donc plus soumises à une force centrifuge elevee, tandis que celles 14 se déplacent vers l'extérieur par action de la force centrifuge, du fait de la grande vitesse de rotation de la cloche 12, en provoquant la rotation des tambours 15 et bien entendu le deplacement vers la droite de la douille 8 qui desaccouple le pignon 20 de la grande couronne 29.the weights 6, which are then in contact with the shell (fig. 2), are therefore no longer subjected to a high centrifugal force, while those 14 move outward by the action of the centrifugal force, due to the high speed of rotation of the bell 12, causing the rotation of the drums 15 and of course the displacement to the right of the sleeve 8 which uncouples the pinion 20 of the large crown 29.

A titre d'exemple, on suppose que la vitesse de l'arbre 2 est de l'ordre de 20.000 tours/mn et que celle du moteur thermique est de 800 tours/mn, tandis que le rapport de réduction du réducteur est de 5 et que le rapport entre la grande couronne et le pignon 20 est de 16. Dans ces conditions, après démarrage du moteur thermique, la cloche 12 est soumise à une vitesse de rotation de 800 X 16 X 5 = 64.000 tours/mn, alors que le disque 4 tourne à 20.000 tours/na. La force centrifuge exercée sur les masselottes 14 est donc beaucoup plus importante que celle qui agit sur celles 6. On revient alors à la position illustrée à la fig 1 jusqu'd une nouvelle mise sous tension du moteur 1. By way of example, it is assumed that the speed of the shaft 2 is of the order of 20,000 rpm and that of the heat engine is 800 rpm, while the reduction ratio of the reducer is 5 and that the ratio between the large crown and the pinion 20 is 16. Under these conditions, after starting the heat engine, the bell 12 is subjected to a rotational speed of 800 X 16 X 5 = 64,000 rpm, while disc 4 rotates at 20,000 rpm. The centrifugal force exerted on the counterweights 14 is therefore much greater than that which acts on those 6. We then return to the position illustrated in FIG. 1 until a new energization of the motor 1.

On a ainsi réalisé un lanceur de démarreur électrique pour moteur à combustion interne dont les déplacements axiaux s'effectuent par l'action différentielle des masselottes 14 et 6 portées par deux systèmes en parallèle, le premier, la cloche 12 et le réducteur Epicycloîdal, étant lié à la vitesse du moteur thermique quand il a démarre, tandis que l'autre, le plateau 4, est lie à la vitesse du moteur électrique 1. An electric starter launcher for an internal combustion engine has thus been produced, the axial displacements of which are effected by the differential action of the weights 14 and 6 carried by two systems in parallel, the first, the bell 12 and the Epicycloidal reducer, being linked to the speed of the heat engine when it starts, while the other, the plate 4, is linked to the speed of the electric motor 1.

I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a et donacie qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les details d'exécution décrits par tous autres equivalents. It should moreover be understood that the foregoing description is only given by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the details of execution described by all other equivalents.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1. Electric starter for an internal combustion engine, characterized in that the advance and return to the initial position of the launcher are effected by means (4, 8, 12) subjected to the differential action of associated flyweights (6, 14) with two kinematic chains (1, 2, 4, 6, 7) and (15, 14, 12), the first being linked to the speed of the electric motor (1) the second to the speed of the large crown (29) of the thermal motor.

2. Electric starter according to claim 1, characterized in that the electric motor (1) rotates a first counterweight mechanism (6) which are displaced by centrifugal force to come into abutment against a ferrule (9) made integral with the starter pinion (20) which then rotates, the rotation of said first mechanism causing the advancement of a socket (8) carrying the end piece (19) of the starter pinion (29), which advances controls the centripetal movement of the flyweights ( 14) of a second mechanism to release the ferrule (9).

3. Electric starter according to claim 2, characterized in that the connection between the sleeve (8) and the end piece (19) of the launcher is effected by means of a pusher (22) with elastic action.

4. Electric starter according to claim 2, characterized in that the first counterweight mechanism ('6) comprises a disc (4) wedged angularly on the shaft (2) of the electric motor (1), and comprising on the one hand arms (4c) rotatably supporting at least one toothed drum (7) meshing with peripheral grooves (8a) of the sleeve (8) and on the other hand at least one slide (4b) for a counterweight (6) provided with 'at least one rack (6a, 6b) engaged with said drum (7).

5. Electric starter according to claim 2, characterized in that the outer face of the weights (6) is covered with a coating (11) of non-slip material.

6. Electric starter according to claim 2, characterized in that the connection between the ferrule (9) and the starter pinion is effected by means of a centrifugal clutch (17, 18) and an epicycloSdal reducer ( 8b, 26, 3c, 27).

7. Electric starter according to claim 2, characterized in that the second counterweight mechanism (14) comprises a bell (12) wedged angularly on the sleeve (8) and comprising on the one hand arms (12d) supporting rotationally at at least one toothed drum (15) meshing with the peripheral grooves (8a) of the sleeve (8) and on the other hand at least one slide (12c) for a counterweight (14) loaded elastically towards the outside and provided with at least one rack (14a, 14b) engaged with said drum (15).