Appareil de démarrage à moteur pour les moteurs de propulsion de véhicules automobiles. La présente invention se rapporte à un appareil de démarrage à moteur pour les mo teurs de propulsion de véhicules automobiles, dans lequel un pignon denté est disposé pour être déplacé automatiquement le long de l'arbre du moteur de démarrage de façon à être amené en prise avec une roue dentée du moteur de propulsion à l'effet de faire démar rer celui-ci.
Dans des appareils de démarrage de ce genre, il arrive souvent que les dentures des parties dentées se détériorent ou se cassent par suite de la mise en prise forcée de celles- ci. Ces inconvénients sont particulièrement fré quents dans le cas où le pignon denté est déplacé sur l'arbre du moteur de démarrage par l'entremise d'une vis sans fin prévue sur <I>cet</I> arbre.
Pour cette raison, on a interposé entre le moteur de démarrage et le pignon une con nexion élastique telle que ce dernier ne soit pas en relation rigide avec l'arbre du moteur nu moment de 13 engagement initial des den tures, afin de ne .pas occasio ner de domma- ges excessifs aux dentures, dans le' cas où les dents de celles-ci ne seraient pas en po sition convenable.
De plus, des difficultés considérables ont été éprouvées à maintenir les dentures en prise pendant l'opération de démarrage du moteur de propulsion. Ceci est<B>dû</B> au. fait que le moteur de propulsion, en passant l'un files points de compression élevée, tend à tourner plus rapidement et le résultat en est analogue à celui qui se présente au démarrage, c'est- à-dire que le pignon est actionné à une vi tesse telle que son dégagement automatique tend à se produire.
La présente invention vise la suppression de ces inconvénients. Son objet présente la particularité que le pignon denté mobile le long de l'arbre du moteur de démarrage est relié par au moins une rainure-canïe et au moins-tune goupille s'y engageant, avec une douille disposée de façon à pouvoir glisser le long de cet arbre, sans pouvoir tourner par rapport à lui, et sollicitée par un ressort ser vant à la maintenir normalement dans une certaine position sur l'arbre du moteur de démarrage,
ce ressort permettant à la douille de reculer ou de céder sur l'arbre si la den ture du pignon ne devait pas être en position correcte d'engrènement par rapport aux dents de la roue dentée de démarrage lors du dé placement du pignon vers celle-ci.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention La fig. 1 est une coupe d'une portion d'une roue-volant dentée appartenant à un moteur à explosions en combinaison avec une de ces formes d'exécution ; La fig. 2 est une élévation latérale de cette forme d'exécution; La fig. 3 est une coupe analogue à la fig. 1, représentant la position des différentes parties quand le pignon va entrer en prise avec la roue-volant dentée; La fig. 4 est une élévation latérale d'un moteur à explosions avec une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention;
La fig. 5 est une coupe d'une seconde forme d'exécution de l'appareil suivant l'in vention ; La fig. 6 est une vue en élévation de cette seconde forme d'exécution; La fig. 7 montre le détail d'une rainure- came développée dans le plan du dessin. En se référant aux fig. 1 à 3, une roue- volant 1 appartenant à un moteur à explo sions et dont un fragment seulement est re présenté, est pourvue d'une denture circulaire 2 destinée à permettre la mise en mouvement de la roue-volant et par suite du moteur à explosions.
Mi moteur électrique indiqué en 3 et constituant le moteur de démarrage com porte un arbre d'induit 4 sur lequel est mon tée une douille 5 qui peut coulisser sur l'arbre d'induit 4 au moyen d'une clavette 6. La douille est normalement maintenue dans sa position représentée, en application contre un collier d'arrêt 7 fixé sur l'arbre 4, par l'action d'un ressort à boudin portant, par une extrémité, contre une partie d'appui fixe par rapport à l'arbre 4 et, par l'autre extré mité, contre un épaulement de la douille 5. Elle est pourvue de deux goupilles cylindri ques radiales 9.
Un pignon 10, qui est disposé pour coo pérer avec la denture 2 de la roue-volant 1, est monté librement sur l'arbre d'induit 4. Il est solidaire d'une boîte ou douille cylin drique 11 qui entoure la douille 5 et est pourvue de deux rainures-cames inclinées ou courbes 12, dans lesquelles s'engagent les goupilles 9. Le degré d'inclinaison ou d'obli quité des rainures-cames 12 par rapport à l'axe de l'arbre 4 diffère sur des portions différentes de la longueur de celle-ci pour faire varier l'effet des mouvements relatifs entre l'arbre 4 et le pignon 10.
Par exemple, comme représenté en fig. 7, les rainures-cames présentent une partie droite entre des parties courbes de courbure différente. Un collier d'arrêt 13 fixé sur l'arbre 4 limite le mou vement vers l'extérieur du pignon 10, son mouvement vers l'intérieur étant limité par le collier 7.
Supposons que les différentes parties oc cupent la position représentée et que, de plus, le circuit du moteur de démarrage 3 ait été fermé par titi ferme-circuit (non représenté). L'arbre d'induit 4 est amené à tourner rapi dement dans le sens du mouvement des ai guilles d'une montre, en regardant du côté gauche (fig. 1 et 2). Le pignon 10 et la douille 11, qui sont montés fous sur l'arbre, tendent à rester stationnaires par suite de leur inertie. Par contre, la douille 5 et les goupilles 9 tournent avec l'arbre 4.
Dans ce mouvement, les goupilles 9 agissent dans les rainures-cames 12 de façon à faire déplacer la douille 11 avec le pignon 10 le long de l'arbre 4 vers la roue-volant dentée 1.
Si les dentures de cette roue et du pignon sont cri position relative correcte pour l'en grènement, le mouvement du pignon 10 con tinue jusqu'à ce que celui-ci bute contre le collier d'arrêt 13. t1 ce moment, les goupilles 9 n'ont pas atteint l'extrémité opposée des rainures-cames respectives et elles tendent à faire déplacer le pignon 10 davantage vers la gauche.
Comme titi mouvement de dépla cement ultérieur du pignon n'est pas possible par suite de sa butée contre le collier d'arrêt 13, le mouvement angulaire relatif entre les goupilles 9 et la douille 11 obligera la douille 5 à se déplacer vers la droite en comprimant le ressort 8. Ce ressort agit, par conséquent, comme un tampon élastique pour atténuer ou amortir les chocs inhérents à la commande du moteur de démarrage pour l'actionnement du pignon 10 et, par lui, de la roue-volant 1.
La puissance du ressort 8 est, cependant; limitée de telle manière que la douille 5 soit déplacée vers la droite jusqu'à ce que les goupilles 9 s'engagent avec les extrémités correspondantes des rainures-cames 12 pour compléter on parfaire une connexion de com mande rigide entre le moteur de démarrage et le pignon 10.
Pendant l'opération de démarrage du mo teur de démarrage, le pignon 10 reste com plètement en prise avec la roue-volant den tée. Quand le moteur à explosions s'accélère en passant par les différents points de com pression élevée, la douille 11 et les goupilles 9 maintiennent approximativement leurs po sitions relatives correspondant à celles mon trées pour la forme -d'exécution des fig. 5 et 6. La tendance de la roue-volant à provoquer le dégagement du pignon est contrecarrée par l'énergie emmagasinée dans le ressort 8, le quel est comprimé comme on l'a dit plus haut. Un pareil mouvement relatif des parties qui pourrait survenir se manifestera entre les goupilles 9 et la douille 11- et non pas entre le pignon 10 et la roue-volant dentée 1.
Lorsque le motour à explosions se met en marche par l'explosion de ses charges, la roue-volant 1 est actionnée à une vitesse re lativement élevée et le pignon 10 est amené à tourner plus vite que l'arbre d'induit 4 et les parties y reliées. Le résultat en est un mouvement angulaire relatif entre la douille 11 et les goupilles 9, dont l'effet, par suite des surfaces-cames, est de faire déplacer la douille 11 et le pignon 10 vers la droite, comme montré aux fig. 1 et 2, pour dégager le pignon 10 de la denture de la roue-volant 1.
Les différentes parties occupent alors de nouveau leurs positions respectives représentées. Au cas on les dents du pignon 10 ne se raient pas en position correcte par rapport à celles de la roue-volant quand le pignon at= teint la position dans laquelle il est repré senté en fig. 3, les extrémités des dents se heurtent pour empêcher la continuation du mouvement vers l'extérieur du pignon. Le moteur de démarrage 3 tourne, cependant, rapidement et les goupilles 9 exercent uni effort considérable sur la douille 11, tendant à déplacer le pignon 10 vers la gauche.
Les goupilles 9 tendent, avec un effort égal, à faire déplacer la douille 5 vers la droite, comme on le' comprend sans autres explica tions. Le résultat en est que la douille 5 est obligée de céder vers la droite en comprimant le ressort 8. La douille 11 et le pignon 10 sont aussi amenés à tourner par les goupilles 5 soit simultanément avec ou immédiatement après la compression du ressort 8. Lorsque le pignon 10 aura tourné suffi samment pour permettre son engrènement avec la denture de la roue-volant, cet engrè nement s'effectuera immédiatement par l'effort de commande du moteur de démarrage et par l'action du ressort comprimé 8.
Bien entendu, toutes les opérations susdécrites s'effectuent dans une période de temps très courte.
La fig. 4 montre un moteur à explosions 15 muni d'un appareil de démarrage automa tique du genre décrit, le moteur électrique de démarrage 3 étant monté sur une partie du carter de l'arbre-vilebrequin du moteur à explosions. Une console de support 16 sup porte l'extrémité extérieure libre de l'arbre d'induit 4. Les fig. ô et 6 représentent une seconde forme d'exécution de l'objet de l'invention, les mêmes chiffres désignant les mêmes par ties que dans le premier exemple et les di verses parties étant représentées dans la position qu'ils occupent quand le pignon est en prise avec la roue-volant dentée.
La dif férence principale entre les deux exemples consiste dans le montage des goupilles 9 sur le moyeu du pignon 10 et dans la solidari- safion de la douille 11 avec la douille 5 de sorte que la douille 11 tourne avec l'arbre d'induit 4 pour faire déplacer les goupilles 9 et le pignon 10 le long dudit arbre. Le fonc tionnement de cette forme d'exécution est, à tous autres égards, analogue à celui décrit plus haut, et il ne semble pas nécessaire de le décrire en détail. Il convient, toutetois, de dire que la seconde forme d'exécution a l'a vantage que le poids des parties mobiles solidaires du pignon 10 est sensiblement plus petit que celui des parties reliées au pignon du premier exemple.
Cette réduction de poids des parties coulissantes asure que le choc ac compagnant la venue en prise des dentures est en pratique plus petit que dans le premier exemple.
Revenant sur la forme spéciale des rai nures-cames 12 donnée par la fig. 7; on re marquera qu'une première partie (partie infé rieure) de ces rainures-cames est inclinée sur l'axe de l'arbre d'induit de telle manière qu'un nombre minimum de tours de l'arbre du mo teur de démarrage suffise pour effectuer l'en grènement du pignon. Cet effet se produira pendant que le moteur de démarrage s'accé lère et il est désirable de faire réaliser le mouvement maximum du pignon avant que le moteur de démarrage ait atteint sa pleine vitesse.
Le pas .de cette partie des rainures- cames est, par conséquent, relativement ra pide par rapport à l'axe de l'arbre d'induit. Dans une partie intermédiaire, les rainures cames 12 présentent un angle d'inclinaison plus petit que celui de la première partie de rainure-came, angle qui est calculé de telle manière que les chocs dus à l'inertie des parties coopérantes soient absorbés graduellement Dans une troisième partie (partie supérieure) l'angle d'inclinaison des rainures-cames est augmenté.
La forme de ces dernières est telle que la composante de force exercée par les goupilles 9 tendant à faire tourner le pignon 10 par le moyen de la douille 11 soit aug mentée et que, par contre; la composante de force s'exerçant le long de l'arbre pour dé placer axialement le pignon soit diminuée. Le résultat est d'utiliser le ressort 8, dans une mesure maximum, comme tampon amor- tisseur absorbant les poussées du pignon dans son mouvement en bout.
Dans le mouvement de retour du pignon, celui-ci est d'abord accéléré dans une mesure relativement élevée, puis actionné dans une mesure approximativement uniforme et fina lement retiré rapidement hors de prise par la coopération des goupilles avec les parties in férieures à pas relativement rapide des rai nures-cames. Le pignon est amené à l'arrêt quand les goupilles atteignent les extrémités des rainures-cames.
Les appareils de démarrage décrits pré sentent bien des avantages sur les appareils analogues connus. Des endommagements ou casse de dents ne sont pas à craindre par suite d'une position non-concordante des den tures lors du déplacement axial du pignon vers la roue-volant. Un autre avantage est impliqué par la suppession d'un filetage in terne dans le pignon en ce sens qu'on peut employer un pignon de diamètre plus petit. Le rapport de transmission dans l'engrenage peut, par suite, être plus grand, permettant ainsi l'emploi d'un relativement petit moteur électrique à grande vitesse; L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées. Notamment, la forme des rainures-cames peut varier.
Puis, les par ties de l'appareil pourraient être disposées de façon que pour l'engrènement du pignon de démarrage, celui-ci se déplace i#ers l'intérieur au lieu d'être déplacé vers l'extérieur.<B>Au</B> lieu de deux goupilles et de deux rainures-cames, il ne pourrait y avoir qu'une seule goupille et qu'une seule rainure-came.