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Dispositif de démarrage pour moteurs à combustion interne.
L'invention est relative à un dispositif de démarrage pour moteurs-à combustion interne, qui comporte un organe d'accouplement (pignon) relié à l'arbre du démarreur par un accouplement à roue libre et susceptible de se visser et de se dévisser longitudinalement pour venir en prise et hors prise.
Avec ces démarreurs il arrive souvent que l'organe d'accouple- ment se dévisse trop tôt et, par suite, vient trop t5t hors prise. Suivant l'invention, pour obvier à cet inconvénient, on aménage pour l'organe d'accouplement un organe de rétention qu'on peut déclencher à volonté, indirectement ou directement, au moyen d'un organe de commande.
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Les dessins annexés représentent deux exemples d'exécution de l'invention..
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un démarreur,
Fig. 2 montre une autre position de l'engrenage,
Fig. 3 est une coupe d'une seconde forme d'exécu- tion, et
Fig. 4 montre une position déterminée de l'engre- nage de la seconde forme d'exécution.
Sur les dessins, 10 désigne un démarreur électrique dont l'arbre d'induit 11 est prolongé et est tourillonné à son extrémité dans une troisième portée. Sur cet arbre tourne fou un manchon fileté 12 comportant deux filets 13 et 14.
Sur le filet 13 se visse un pignon 15 tandis que sur le filet 14 se déplace l'écrou de serrage 16 d'un accouplement à dis- ques de friction et à roue libre. L'accouplement à disques est constitué par l'écrou 14 précité, par un tambour 17 calé sur l'arbre d'induit et par les disques de friction 18 jux- taposés entre ces deux éléments, ainsi que par une plaque de serrage 19 et une butée élastique 20. Le tambour 17 est suffi- samment long pour dépasser les disques de friction. L'écrou est attaqué par un organe de commande 21 formé d'un goujon 23 fixé à une tige 22.
La tige est guidée dans l'arbre d'in- duit 10, alésé sur l'étendue du démarreur, elle fait saillie de cet arbre à l'extrémité opposée au pignon, et à cette extrémité elle est reliée au noyau 24 d'un électro-aimant 25, faisant en mme temps office de commutateur, qui tend à reti- rer la tige de l'arbre d'induit quand il est en cireuit. Quand l'électro-aimant est hors circuit, la tige est poussée à l'intérieur de l'arbre d'induit par un ressort 26 à l'encontre
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du sens d'attraction de l'électro-aimant. Le goujon 23 fixé à la tige 22 traverse une boutonnière longitudinale 27 de l'arbre d'induit creux, et il porte contre l'écrou 16, comme déjà indiquée et le serre contre une butée 28 du manchon fi- leté 12.
Entre cette butée et un collet de l'écrou 16 est disposé un ressort 29 qui tend à serrer l'écrou contre les disques juxtaposés. La boutonnière 27 est assez longue pour que lorsque la tige 22 est tirée en arrière le goujon 23 puisse se déplacer jusqu'à la butée 20 des disques de friction et permette ainsi à la plaque de serrage 19, plus épaisse que le goujon, de venir porter contre la butée.
Sur l'extrémité extérieure du manchon 12 est fixé un collet 30 et dans celui-ci est fixé un organe de blocage élastique 31. L'organe de blocage est monté de manière à être engagé dans les dents du pignon quand celui-ci engrène complètement avec la denture 32 du volant du moteur. Le collet 30 ou le manchon 12 porte contre une pièce à rebord 33 fixée sur l'arbre 11.
Au-dessus du pignon est monté un interrupteur 34 que le pignon ferme en entrant en prise avec la denture du volant. Cet interrupteur est connecté à 1'électro-aimant.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante: Pour faire tourner le moteur, le conducteur met en circuit le démarreur. D'abord le manchon fileté 12 n'est entraîné par l'arbre 11 qu'en raison du frottement entre la pièce à rebord 33 et le manchon 12. Le pignon enfilé sur le manchon se visse alors dans la denture 32 en raison de son inertie.
Lorsqu'il arrive devant le collet 30, primo, l'organe de blocage 31 s'engage dans ses dents et, secundo, l'interrup- teur 34 se ferme et met ainsi en circuit l'électro-aimant,
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et le démarreur est soumis à la totalité de la tension.
L'électro-aimant attire en arrière La tige 22 et le goujon 23 (voir Fig.2) et livre ainsi passage à l'écrou 16, de sorte que celui-ci peut se visser à l'encontre des disques, les déplacer conjointement avec la plaque de serrage jusqu'à la butée 20 et les serrer contre celle-ci. L'accouplement à disques devient alors entièrement positif et peut transmettre la totalité du couple du démarreur.
Même si le moteur à combustion interne accélère temporairement pendant le démarrage, le pignon ne dégrène pas néanmoins parce qu'il est retenu par l'organe de blocage 31.
Aussitôt que le moteur est mis en marche, l'effet de roue libre de l'accouplement se manifeste et le manchon 12 tourne plus vite que l'arbre d'induit 11. Toutefois le pignon ne dégrène pas encore à ce moment. Le pignon ne dégrène que lorsque le conducteur met hors circuit le démarreur et,partant, l'électro-aimant. En effet, lorsqu'on met hors circuit l'électro-aimant, le ressort 26 pousse la tige 22 contre l'é- crou 16 et, par conséquent aussi, par l'intermédiaire de la butée 28, le manchon 12 contre la pièce à rebord 33. De ce fait le frottement entre l'arbre de démarrage 11 et le manchon sur le rebord 33 augmente dans une mesure telle que la résis- tance opposée par l'organe de blocage 31 au pignon est sur- montée et que le pignon dégrène.
Dans cet exemple d'exécution, le même organe de commande embraye et débraye l'accouplement à disques et pro- voque directement le dégrènement du pignon.
Dans le second exemple d'exécution il est prévu un organe de blocage que l'organe de commande amène directement à la position de blocage et ramène aussi hors de cette posi-
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tion. De manière analogue au premier exemple d'exécution, le pignon est monté sur un manchon fileté 40 reliéà l'arbre creux 41 du démarreur par un accouplement à disques de fric- tion et roue libre 42. Le manchon fileté comporte deux filets, l'un pour le pignon et l'autre pour l'écrou de serrage 43 de l'accouplement à disques de friction, L'accouplement à dis- ques de friction est constitué par l'écrou de serrage 45, un tambour 46 fixé sur l'arbre 41 du démarreur, les disques de friction 47 juxtaposés entre le tambour et l'écrou, et une butée 48 pour les disques de friction.
Le manchon 40 est dépla- çable longitudinalement dans deux portées 44 et 45. A l'extré- mité intérieure du manchon est montée une butée 49 qui vient porter contre la butée 48 quand le pignon est entré en prise complètement. A l'extrémité extérieure du manchon, sensible- ment en son milieu, sont disposées deux autres butées 50 et 51 qui limitent le trajet du pignon sur le manchon. Dans le manchon, entre les butées 50 et 51, est percé un trou 52 dans lequel est logé un organe de blocage 53 ayant la forme d'une bille. Le trou est disposé de manière que le fond évidé de l'extrémité du taraudage du pignon le surplombe quand le pi- gnon porte contre la butée 50.
A l'intérieur du manchon et de l'arbre creux est montée à coulissement longitudinal une tige de commande 54 se terminant à l'extrémité de l'arbre d'induit opposée au côté engrenage du démarreur et portant à cette extrémité contre le noyau 55 d'un commutateur électro- magnétique, qui lorsqu'on met en circuit l'électro-aimant déplace la tige vers le pignon. Près de l'extrémité rappro- chée du pignon la tige de commande comporte un collet 56 ayant une surface d'accès conique qui, lorsque le démarreur est arrête, è'est-à-dire quand le pignon est hors prise et que
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l'électro-aimant est hors circuit, est situé immédiatement derrière le trou 52 dans lequel est logée la bille 53.
La tige 54 est attirée dans la position de repos par un ressort 57 disposé entre un épaulement 58 de l'arbre d'induit et un collet 59 de la tige. Un ressort 60 a pour fonction de rappe- ler le manchon dans la position de repos après l'opération de démarrage. Comme dans le premier exemple d'exécution, un interrupteur 61 est monté au-dessus du pignon pour être ac- tionné par le pignon et pour mettre hors circuit l'électro- aimant.
Dans ce second exemple d'exécution l'opération de démarrage est exécutée de la manière suivante. Lorsqu'on met en circuit le démarreur, l'accouplemènt à friction légère- ment serré au préalable par le ressort 60 fait tourner le manchon 40. Le pignon enfilé sur ce manchon se visse par suite de son inertie contre la denture 62 jusqu'à ce qu'il bute contre le collet 50 du manchon. Dans cette position, qui est représentée sur la Fig. 4, l'interrupteur 61 est fermé par le pignon et, par suite, l'électro-aimant est excité.L'électro- aimant, qui vient d'être mis en circuit, déplace la tige de commande à l'encontre du ressort 57, la surface oblique du collet 56 repousse vers le haut la bille 53 et celle-ci est retenue dans cette position par le collet 56 (voir Fig.4).
Pour cette position du pignon la bille peut se déplacer à l'extérieur dans le manchon, étant donné qu'elle est située sous l'entrée du taraudage. Sous l'action du pignon, qui porte contre le collet 50,le manchon se déplace vers la portée 44.
En même temps le collet 49 de l'extrémité intérieure du man- chon vient porter contre la butée 48 des disques de friction.
L'accouplement à disques de friction peut alors transmettre
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le couple entier du démarreur, vu que l'écrou de serrage 43 peut serrer les. disques de friction avec l'énergie maximum contre la butée. Lorsque le moteur à combustion interne est mis en marche, le pignon ne peut encore dégrener d'emblée parce que la bille s'y oppose. Par suite, le pignon est en- trafn.é par le volant, mais la rotation n'est pas transmise à l'induit étant donné que l'accouplement fonctionne en roue libre. Seulement quand le conducteur met hors circuit l'électro- aimant, 1'organe de blocage, la bille 53, est déclenché, parce que la tige 54 est rappelée par le ressort 57 et peut ainsi livrer passage à l'intérieur à la bille.
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Starting device for internal combustion engines.
The invention relates to a starting device for internal combustion engines, which comprises a coupling member (pinion) connected to the starter shaft by a freewheel coupling and capable of being screwed on and unscrewed longitudinally. to come in and out.
With these starters it often happens that the coupling member unscrews too early and, as a result, comes out of engagement too soon. According to the invention, to overcome this drawback, a retention member is fitted for the coupling member which can be triggered at will, indirectly or directly, by means of a control member.
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The accompanying drawings show two exemplary embodiments of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section of a starter,
Fig. 2 shows another position of the gear,
Fig. 3 is a section of a second embodiment, and
Fig. 4 shows a determined position of the gear of the second embodiment.
In the drawings, 10 denotes an electric starter whose armature shaft 11 is extended and is journaled at its end in a third bearing surface. A threaded sleeve 12 with two threads 13 and 14 turns crazy on this shaft.
On the thread 13 is screwed a pinion 15 while on the thread 14 moves the tightening nut 16 of a friction disc coupling and freewheel. The disc coupling is constituted by the aforementioned nut 14, by a drum 17 wedged on the armature shaft and by the friction discs 18 juxtaposed between these two elements, as well as by a clamping plate 19 and an elastic stopper 20. The drum 17 is long enough to protrude from the friction discs. The nut is driven by a control member 21 formed of a stud 23 fixed to a rod 22.
The rod is guided in the induced shaft 10, bored over the extent of the starter, it protrudes from this shaft at the end opposite the pinion, and at this end it is connected to the core 24 of a electromagnet 25, at the same time acting as a switch, which tends to withdraw the rod from the armature shaft when it is in use. When the electromagnet is switched off, the rod is pushed inside the armature shaft by a spring 26 against
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the direction of attraction of the electromagnet. The stud 23 fixed to the rod 22 passes through a longitudinal buttonhole 27 of the hollow armature shaft, and it bears against the nut 16, as already indicated and clamps it against a stop 28 of the threaded sleeve 12.
Between this stop and a collar of the nut 16 is disposed a spring 29 which tends to tighten the nut against the juxtaposed discs. The buttonhole 27 is long enough that when the rod 22 is pulled back the stud 23 can move up to the stop 20 of the friction discs and thus allow the clamping plate 19, thicker than the stud, to come up. bear against the stop.
On the outer end of the sleeve 12 is fixed a collar 30 and therein is fixed an elastic locking member 31. The locking member is mounted so as to be engaged in the teeth of the pinion when the latter fully engages. with the teeth 32 of the engine flywheel. The collar 30 or the sleeve 12 bears against a flanged part 33 fixed on the shaft 11.
Above the pinion is mounted a switch 34 which the pinion closes by engaging with the teeth of the flywheel. This switch is connected to the electromagnet.
The device works as follows: To run the engine, the driver switches on the starter. First, the threaded sleeve 12 is only driven by the shaft 11 due to the friction between the flanged piece 33 and the sleeve 12. The pinion threaded onto the sleeve is then screwed into the teeth 32 due to its inertia.
When it arrives in front of the collar 30, firstly, the blocking member 31 engages in its teeth and, secondly, the switch 34 closes and thus switches on the electromagnet,
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and the starter is subjected to the full voltage.
The electromagnet draws back the rod 22 and the stud 23 (see Fig. 2) and thus provides passage to the nut 16, so that the latter can be screwed against the discs, moving them together with the clamping plate up to the stop 20 and tighten them against it. The disc coupling then becomes fully positive and can transmit all of the starter torque.
Even if the internal combustion engine temporarily accelerates during starting, the pinion nevertheless does not disengage because it is retained by the locking member 31.
As soon as the motor is started, the freewheeling effect of the coupling is manifested and the sleeve 12 rotates faster than the armature shaft 11. However, the pinion does not yet disengage at this time. The pinion only comes out of gear when the driver switches off the starter motor and hence the electromagnet. In fact, when the electromagnet is switched off, the spring 26 pushes the rod 22 against the nut 16 and, consequently also, via the stop 28, the sleeve 12 against the part. flanged 33. Therefore the friction between the starter shaft 11 and the sleeve on the flange 33 increases to such an extent that the resistance opposed by the locking member 31 to the pinion is increased and the gear is declining.
In this exemplary embodiment, the same control member engages and disengages the disk coupling and directly causes the pinion to disengage.
In the second embodiment, a blocking member is provided which the control member brings directly to the locking position and also brings back out of this position.
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tion. Analogously to the first exemplary embodiment, the pinion is mounted on a threaded sleeve 40 connected to the hollow shaft 41 of the starter motor by a friction disc coupling and freewheel 42. The threaded sleeve has two threads, the one for the pinion and the other for the clamping nut 43 of the friction disc coupling. The friction disc coupling consists of the clamping nut 45, a drum 46 fixed on the shaft 41 of the starter, the friction discs 47 juxtaposed between the drum and the nut, and a stop 48 for the friction discs.
The sleeve 40 is movable longitudinally in two surfaces 44 and 45. At the inner end of the sleeve is mounted a stopper 49 which bears against the stopper 48 when the pinion has fully engaged. At the outer end of the sleeve, substantially in its middle, are arranged two other stops 50 and 51 which limit the path of the pinion on the sleeve. In the sleeve, between the stops 50 and 51, is drilled a hole 52 in which is housed a locking member 53 having the shape of a ball. The hole is arranged so that the recessed bottom of the end of the thread of the pinion overhangs it when the pinion bears against the stop 50.
Inside the sleeve and the hollow shaft is mounted longitudinally sliding a control rod 54 terminating at the end of the armature shaft opposite to the gear side of the starter and bearing at this end against the core 55 an electromagnetic switch, which when switching on the electromagnet moves the rod towards the pinion. Near the near end of the pinion the control rod has a collar 56 having a tapered access surface which, when the starter is stopped, i.e. when the pinion is disengaged and
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the electromagnet is switched off, is located immediately behind the hole 52 in which the ball 53 is housed.
The rod 54 is attracted to the rest position by a spring 57 disposed between a shoulder 58 of the armature shaft and a collar 59 of the rod. A spring 60 has the function of returning the sleeve to the rest position after the starting operation. As in the first exemplary embodiment, a switch 61 is mounted above the pinion to be actuated by the pinion and to switch off the electromagnet.
In this second example of execution, the start-up operation is executed as follows. When the starter is switched on, the friction coupling, lightly tightened beforehand by the spring 60, rotates the sleeve 40. The pinion threaded on this sleeve is screwed due to its inertia against the toothing 62 until which it abuts against the collar 50 of the sleeve. In this position, which is shown in FIG. 4, the switch 61 is closed by the pinion and, as a result, the electromagnet is energized. The electromagnet, which has just been switched on, moves the control rod against the spring 57, the oblique surface of the collar 56 pushes up the ball 53 and the latter is retained in this position by the collar 56 (see FIG. 4).
For this position of the pinion the ball can move outside in the sleeve, since it is located under the entry of the tapping. Under the action of the pinion, which bears against the collar 50, the sleeve moves towards the bearing 44.
At the same time, the collar 49 of the inner end of the sleeve comes to bear against the stop 48 of the friction discs.
The friction disc coupling can then transmit
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the full torque of the starter, as the clamping nut 43 can tighten them. friction discs with maximum energy against the stop. When the internal combustion engine is started, the pinion cannot yet go straight away because the ball is opposing it. As a result, the pinion is engaged by the flywheel, but the rotation is not transmitted to the armature since the coupling is freewheeling. Only when the conductor switches off the electromagnet, the blocking member, the ball 53, is triggered, because the rod 54 is biased by the spring 57 and can thus allow the ball to pass inside.