<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportes aux dispositifs d'entraînement à sens unique ".
L'invention est relative aux dispositifs d'entraî- nement à sens unique à interposer entre deux organes à entraî- ner l'un par l'autre, cest-à-dire aux dispositifs du genre des roues libres.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces dispo- sitifs, qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique, notamment qu'ils permettent d'ob- tenir un entraînement positif, sans glissement, qu'ils évitent d'exercer sur les surfaces d'entraînement des pressions exagé- rées, et enfin, qu'ils permettent d'obtenir des mouvements d'amplitude quelconque, contrairement à ce qui se passe pour les roues libres à encliquetages, rochets, etc.
Elle consiste, principalement, à faire comporter, aux dispositifs du genre en question, au moins deux surfaces propres à rouler l'une par rapport à
<Desc/Clms Page number 2>
l'autre lorsque les deux organes que l'on veut entraîner subis- sent des déplacements relatifs, lesdites surfaces ayant leurs mouvements de roulement conjugués de préférence de façon positive, par exemple par un engrènement, et à interposer, entre ces surfaces, au moins un obstacle propre à intervenir de façon telle que, pour l'un des sens de roulement, il s'oppose de façon positive à ce roulement, pro- voquant ainsi la solidarisation de l'ensemble, donc permettant l'entraînement.. des deux susdits organes l'un par l'autre dans le sens d'entraînement tendant à provoquer le susdit sens de roulement,
tandis qu'au contraire le roulement peut s'effectuer librement dans l'autre sens, c'est-à-dire sans provoquer l'en- traînement desdits organes l'un par l'autre.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férehce en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre deproduits industriels nouveaux, les dispostifs du genre en question comportant application de ces mêmes disposi- tions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ain- si que les ensembles, notamment les transmissions de véhicules automobiles et ces véhicules eux-mêmes, pouvant comprendre de semblables dispositifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
Les fig. 1 à 7, de ces dessins, illustrent schémati- quement le principe d'un dispositif d'entraînement à sens uni- que conforme à l'invention, selon autant de modes de réalisa-
<Desc/Clms Page number 3>
tion différant par la nature du roulement envisagé.
Les fig. 8 et 9 montrent, respectivement en éléva- tion et en vue de côté schématique, un semblable dispositif établi selon un autre mode de réalisation, et les fig. 1011 montrent les cercles primitifs des surfaces de roulement.
Les fig. 12 à 14 montrent respectivement en élévation, en coupe axiale et en coupe transversale, un semblable dispo- - établi sitif/selon les schémas de principe des fig. 5 et 7.
La fig. 15 montre en coupe, dans deux positions dif- férentes de fonctionnement, certains éléments-- de ce dispositif et les fig. 16 et 17 montrent les mêmes éléments en plan et en élévation.
Les fig. 19 à 21 montrent, respectivement en éléva- tion, en coupe axiale et en coupe transversale, un dispositif du même genre établi selon un autre mode de réalisation.
Les fig. 22 à 25 montrent, respectivement en coupes par XXII et XXIII fig. 24, en coupe axiale, et en coupe par XXV fig. 22, un semblable dispositif établi selon le schéma de la fig. 3.
Les fig. 26 et 27 montrent, semblablement aux fig.
23 et 24, le même dispositif établi selon deux variantes de réalisation.
La fig. 28 montre en coupe axiale un semblable dis- positif pour l'entraînement de deux arbres en prolongement l'un de l'autre.
Les fig. 29 à 32 montrent respectivement, les fig.
29 et 30 en coupe transversale et en coupe axiale, et les fig.
31 et 32 également en coupe transversale et axiale mais dans des plans différents, un dispositif du genre de ceux représen- tés sur les fig. 22 à 27, et comportant un système de renverse- ment de marche conforme à l'invention.
La fig. 33 montre un système élastique comporté par
<Desc/Clms Page number 4>
ce dispositif et lui-même conforme à l'invention.
La fig. 36 montre une cale destinée à coagir avec un dippositif conforme à l'invention et établie selon un autre mode de réalisation.
Les fig. 35 et 36, enfin, montrent respectivement en coupe transversale et en coupe jpar XXXVI-XXXVI fig. 35 une cale établie conformément à un autre mode de réalisation de l'inven- tion.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un dis- positif pour entraîner deux organes l'un par l'autre -- quelle que soit la nature de ces organes, qu'ils soient destinés à être animés tous deux de mouvements continus ou au contraire de mouvements alternatifs, ou l'un d'un mouvement continu et l'autre d'un mouvement alternatif --, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On fait comporter, à ce dispositif, au moins deux surfaces de roulement propres à rouler l'une par rapport à l'autre sous l'effet d'un déplacement relatif des organes à entraîner, ce roulement étant obtenu par tous moyens appropri- és, et on interpose entre lesdites surfaces au moins un ob- stacle propre à intervenir de façon telle que, pour l'un des sens de roulement, il s'oppose de façon positive à ce roulement, provoquant ainsi la solidarisation de l'ensemble, donc l'entras - nement de deux organes l'un par l'autre, tandis qu'au contraire le roulement peut s'effectuer dans l'autre sens, sans provo- quer l'entraînement.
A cet effet, on peut procéder de multiples manières pouvant différer, notamment, par la forme et la disposition des surfaces 1 et 2 coa-
<Desc/Clms Page number 5>
gissant avec l'obstacle, c'est-à-dire par la nature du roule- ment, celui-ci pouvant appartenir, par exemple, soit au type cycloldal (fig. 1 et 2), l'une des surfaces ou des groupes de surfaces 2 étant plane et l'autre 1 circu- laire, soit, si lesdites surfaces sont toutes deux des surfaces fermées, au type hypocycloldal (fig. 3 à 5), ou au type épicy- cloidal (fig. 6 et 7), ou à la fois à ces deux types (fig. 12 à 21), les axes desdites surfaces pouvant d'ailleurs être pa- rallèles (fig. 3 à 7), ou non parallèles (fig. 8 et 9), soit à tout autre type;
et par la nature du susdit obstacle, celui-ci pouvant être essentiellement constitué, suivant la réalisation la plus simple, par au moins un galet ou une bille 3 (fig. 1 à 11), qui vient se présenter au contact simultané des deux surfaces 1 et
2 vers lesquelles il est de préférence, à cet effet, sollicité par une action auxiliaire, par exemple par une action élastique telle que celle exercée par un ressort 4, étant entendu que le susdit obstacle peut être réalisé de multiples autres manières, notamment de celles qui seront décrites plus loin.
On va tout d'abord, avant d'entrer dans les détails de réalisation d'un tel dispositif d'entraînement, mettre en évidence son principe de fonctionnement, à la lumière des fig.
1 à 11.
Sur la fig. 1, on a supposé que l'organe entraîneur était'constitué par un bâti mobile en taanslatiôn 5 et portant un axe 6 sur lequel est montée, la surface de roulement cylindri- que 1 : lesdéplacements dudit bâti font rouler ladite surface par rapport à une surface plane 2 qui peut être, soit portée par l'organe à entraîner, soit lié à celui-ci de façon appro- priée.
On conçoit que, dans ces conditions, lorsque le bâti
5 se déplace dans un certain sens -- qui est le sens d'entraî- nement et qui est désigné par la flèche E sur la fig. 1 comme
<Desc/Clms Page number 6>
sur les suivantes --, le roulement de la surface 1 sur la s ur- face 2 tend à s'effectuer dans un sens -- désigné par R sur les dites figures --, pour lequel le galet 3 vient bloquer les deux surfaces 1 et 2: ledit roulement étant, de ce fait, im- possible, l'ensemble est solidarisé, c'est-à-dire que le bâti 5 entraine les surfaces 2, donc l'organe à entraîner, et cela positivement, sans qu'aucun glissement soit possible.
Si au contraire le bâti 5 se déplace en sens inverse, le sens de roulement est lui-même inversé et l'on voit que le galet 3, bien que pouvant continuer à s'appuyer élastiquement sur les deux surfaces 1 et 2, ne s'oppose pas à leur roulement, puisque celui-ci tend à expulser le galet.
Il y a lieu de noter que, contrairement à ce qui se passe dans les systèmes de roues libres à cliquets ou à coince- ment, l'entraînement par l'action du galet 3 se produit de fa- çon instantanée, puisque celui-ci s'oppose de façon absolue au roulement dans le sens R.
En outre, aucun effort exagéré n'est exercé par le galet sur les surfaces 1 et 2, contrairement à ce qui se passe dans les roues libres à coincement, où l'entraînement n'est ob- tenu que lorsqu'un effort d'arc-boutement important a été exer- cé, effort qui d'ailleurs n'exclue pas la possibilité de glis- sement.
Les fig. 2 à 11 se comprennent aisément, d'après ce qui vient d'être dit, le fonctionnement demeurant le même.
La fig. 2 montre qu'on peut obtenir l'entraînement par deux groupes de surfaces, ou davantage.
Les fig. 3 et 4 montrent que, dans le cas de roule- ments hypocycloldaux, on peut par exemple obtenir l'entraîne- ment dans un seul sens d'une surface cylindrique 2 d'axe 7, à l'aide d'une deuxième surface de roulement 1 excentrée par rap- port à la première, cet entraînement pouvant être obtenu par exemple,
<Desc/Clms Page number 7>
soit en montant la surface 1 sur un axe 6 porté par un bras 8 -- ou par tout autre organe-- tournant autour de l'axe 7 (fig. 3), soit en montant ladite surface sur un excentrique 9 soli- daire d'un semblable bras (fig. 4), le résultat étant le même.
Les flèches R indiquent, aussi bien pour les surfaces 1 que pour les surfaces 2, le sens dans lequel le roulement est impossible.
Des solutions semblables s'appliquent au cas du rou- lement épicycloïdal (fig. 6, étant bien entendu que les surfa- ces de roulement telles que 2 peuvent être multipliées (fig. 5 et 7), étant alors portées par un bâti commun 11 (fig. 10), dont est solidaire le bras d'entraînement ou autre élément sembla- ble 8.
Le fonctionnement demeure le même lorsque l'on utili- se les surfaces de roulement d'axes non parallèles, par exem- ple coniques : ainsil'on pourrait, pour réaliser l'entraînement d'un arbre 7 dont seraient solidaires les surfaces coniques 2, avoir recours à des surfaces de roulement correspondantes 1, portées par un bâti commun 11 lui-même pivotant autour de l'ar- bre 7, avec interposition de galets 3.
Dans chaque cas, le roulement des surfaces 1 par rap- port aux surfaces 2 ou inversement peut s'opérer, soit par simple contact, soit² selon une disposition à adopter de préférence, de façon positive,, ce que l'on obtient par exemple en munissant, soit une portion desdites surfaces, soit des éléments solidai- res de celles-ci, de dentures propres à engrener les unes avec les autres.
Selon cette dernière disposition, qui va être exclu- sivement envisagée maintenant, on pourra, soit laisser au con- tact les surfaces 1 et 2, soit au contraire prévoir entre el- les un certain jeu, de toute façon convenablement inférieur à
<Desc/Clms Page number 8>
l'épaisseur minimum des galets ou autres obstacles.
Ayant exposé les dispositions de base de l'invention, on va décrire dans ce qui suit divers modes de réalisation dif- férant, notamment, par la nature et le montage des éléments servant d'obstacles.
Selon le mode de réalisation des fig. 12 à 17, se rattachant à la fois aux roulements hypo et épicycloldal, on constitue l'un des deux organes à entraîner l'un par l'autre, par exemple l'organe entraîneur, par un bâti 11 coa- xial à l'arbre récepteur 7 et monté par exemple fou sur un prolongement de celui-ci, ce bâti portant les axes 6 sur les- quels on monte des bagues 10 dont la surface extérieure maté- rialise les surfaces 1;
on constitue l'organe entraîné par un plateau 20 soli- daire de l'arbre récepteur et comprenant deux couronnes lisses intérieure et extérieure aux bagues 10 et matérialisant les surfaces 2, , on réalise, la liaison positive entre les surfaces 1 et 2, à l'aide de dentures 12 qui peuvent être ménagées, d'une part, sur les surfaces 1 des bagues 10, et, d'autre part, sur l'une ou sur l'autre des deux surfaces 2, de préférence sur l'un des bords de ces diverses surfaces dont la largeur res- tante demeure libre de coagir avec les éléments servant d'ob- stacles, et, enfin, concernant ces éléments, on les constitue par exemple par des galets 3 que l'on peut faire porter, notamment,
soit par des cages 13 montées sur les axes 6 et compre- nant chacune au moins deux galets 3 coagissant avec les deux surfaces 2 (le galet coagissant avec la surface intérieure pou- vant être de plus faible diamètre), ces cages étant soumises à l'action de ressorts 4 interposés entre les axes 6 et lesdi- tes cages, soit par deux cages cylindriques telles que 14 (fig.18)
<Desc/Clms Page number 9>
coaxiales à l'arbre 7 et liées élastiquement à l'ensemble du bâti 11, étant entendu que les cages et les galets pourraient aus- si être remplacés par les cales décrites plus loin.
La liaison entre les cages 13 ou 14 et lesorganes qui les portent peut d'ailleurs. être faite telle qu'elle permette, par une commande appropriée, d'amener ces organes dans l'une ou l'autre des deux positions telles qu'indiquées respective- ment en trait plein et en trait pointillé sur la fig. 15, posi- tions correspondant à deux sens d'entraînement différents, les galets étant alors prévus en nombre convenable pour assurer le fonctionnement correct dans l'une ou l'autre de ces deux positions.
Selon le mode de, réalisation des fig. 19 à 21, la surface intérieure 2, dont il a été parlé en référence aux fig.
12 à 17, est ménagée, non plus sur le plateau 20, mais sur un moyeu 15 monté fou sur l'arbre 7, et, en outre, la liaison positive par dentures 12 est prévue aussi bien entre les satel- lites 10 et le plateau 20 qu'entre ces mêmes satellites et le moyeu ou planétaire 15.
Un tel exemple, complété par des obstacles constitués par exemple par des cages à billes 14 liées par des ressorts 4 aux axes 6 des satellites,' peut recevoir le mouvement, soit du plateau 20, soit des satellites 10, soit du moyeu 15, comme représenté, auquel cas, à supposer par exemple que ce mouvement soit un mouvement alternatif, d'amplitude inférieure à 180 , transmis par une bielle 16, il est aisé de voir que, pour l'une des deux courses alternatives, ledit ensemble fait bloc comme si la manivelle 8 était solidarisée avec,l'arbre 7, tandis que, pour l'autre course, le mouvement inverse du moyeu 15 a seule- ment pour effet de faire tourner les satellites.
De même, si l'on suppose le moyeu fixe, l'arbre 7 peut tourner en roue li- bre dans le sens du mouvement d'entraînement, en provoquant la
<Desc/Clms Page number 10>
rotation des satellites en même temps que le mouvement de ré- volution de .eurs axes à vitesse moitié de celle de l'arbre 7.
Selon les modes de réalisation des fig. 22 à 32, on utilise, en conformité avec le schéma de la fig. 2, des élé- ments excentrés 10 et 20, l'un d'eux 10 étant monté sur un ex- centrique 9 qui peut être solidaire de l'organe entraîneur --, par exemple la manivelle 8, ou un arbre entraîneur 17 (fig. 28), etc. -- tandis que l'autre 20 est par exemple un plateau soli- daire de l'arbre récepteur 7.
Il va de soi qu'un même excentrique peut coagir avec deux bagues 10 et deux plateaux 20 (fig. 24).
En outre, et ce quel que soit le mode de réalisation, on peut faire attaquer le même arbre récepteur par plusieurs dispositifs entraîneurs (fig. 27), une telle disposition étant intéressante pour obtenir l'entraînement d'un arbre à l'aide d'un dispositif de transmission comprenant plusieurs manivel- les dont les amplitudes sont inférieures à 1800, et dont les mouvements sont convenablement décalés les uns par r apport aux autres.
Les dispositifs entraîneurs à excentriques, selon fig.
3 et 22 à 32, utiliseront de préférence des obstacles consti- tuant des sortes de cales 18, de forme appropriée aux courbures des surfaces 1 et 2, étant entendu toutefois que ces cales pourraient remplacer les galets ou billes dans tous les cas.
Comme déjà spécifié pour les galets, ces cales se- ront reliées élastiquement à l'un des organes entraîneur ou entraîné; c'est ainsi que, par exemple, la manivelle 8 (fig.24 et 32) peut porter à cet effet une traverse 19 sur laquelle la ou les cales s'appuient élastiquement, par exemple par l'inter- médiaire de ressorts à lames 4, ladite traverse formant butée en 30, de façon à limiter les déplacements relatifs desdites cales.
On pourrait aussi, pour constituer les obstacles, et
<Desc/Clms Page number 11>
ainsi que représenté sur les fig. 29 et 31, avoir recours à des galets ou billes 3 que l'on ferait porter par des cages ayant substantiellement la forme des cales 18 susspécifiées, et selon encore une autre disposition similaire, on pour- rait agencer un tel obstacle de façon que celui-ci, tout en agissant par ses surfaces extérieures à la manière d'une cale (fig. 35 et 36), comporte au moins un galet 3, de préférence tubulaire, auquel on donne un diamètre un peu supérieur à l'é- paisseur de la cale en cet endroit.
Selon cette dernière disposition, c'est le galet qui commence par provoquer le calage en s'arrêtant. Comme son arrêt provoque l'immobilisation de la cale, la pression a le temps de provoquer l'éjection de l'huile, sans soumettre la cale à un patinage. D'autre part, le galet tubulaire se déformant élastiquement sous l'effet de la pression, celle-ci peut se répartir uniformément sur les surfaces lisses de la cale.
Tous autres moyens pourraient d'ailleurs être prévus pour s'opposer au patinage des cages ou des cales dont parlé ci-dessus. C'est ainsi qu'on pourrait avoir recours à une bille de calage 21, ainsi que représenté sur la fig. 3, pour laquelle on a supposé que l'obstacle 18 était solidaire d'un anneau 22.
L'invention permet en outre, par des dispositions simples, d'obtenir le renversement de marche, ce qui est parti- culièrement intéressant dans l'application, ci-dessus envisa- gée, d'un arbre 7 à entraîner par un ou plusieurs systèmes de bielleet manivelle 16,8.
Il suffit en effet, disposant de deux jeux d'obsta- cles devant correspondre respectivement aux deux sens de mar- che -- par exemple de deux cales ou cages 18, fig. 29 et 31 --, de prévoir des moyens pour permettre de modifier les positions respectives desdits obstacles par rapport aux surfaces 1 et 2, ces moyens étant en outre de préférence fait tels qu'ils per- mettent aussi d'amener les cales dans une position pour laquel-
<Desc/Clms Page number 12>
le aucun entraînement n'est possible, ni dans un sens ni dans l'autre, c'est-à-dire dans une position de point mort.
Lesdits moyens peuvent être réalisés de multiples manières, et, sur les dessins (fig. 29 à 33) on a seulement en- visagé, uniquement à titre d'exemple, l'application au cas d'un dispositif d'entraînement se rattachant au schéma de la fig. 3.
Dans ce cas il suffit, par exemple, de faire porter la traverse 19, non plus directement par la manivelle 8, mais par un collier 24, coaxial à l'arbre 7, et d'avoir recours, pour commander la position relative de ce collier par r apport à la manivelle, à des moyens cinéma- tiques, de préférence susceptibles d'entrer en jeu à volonté même lorsque les divers organes du dispositif d'entraînement sont en mouvement.
Ces moyens cinématiques peuvent consister par exemple en une croix de Malte 25 portée par un bras 26 solidaire de la manivelle 8 et propre à coagir avec trois encoches 27 ménagées sur le collier 24 et correspondant aux trois positions : marcheavant, point mort, marche arrière; la susdite croix de Malte étant actionnable à l'aide de secteurs dentés 28 coagissant ave un pignon 29 solidaire de cette croix.
On conçoit aisément que, si les cales 18 ou autres sont convenablement déterminées, par r apport aux encoches 27, on peut obtenir que, pour la position correspondant à l'encoche médiane, les ressorts soient complètement détendus, de sorte que ni l'u- ne ni l'autre des cales ne puisse provoquer le calage, mais qu'au contraire ce calage puisse être effectif par le fait de l'une ou de l'autre desdites cales, pour les posi- tions correspondant aux encoches extrêmes.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut obtenir un ensemble dont le fonctionnement
<Desc/Clms Page number 13>
ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet et qui présente, par rapport aux disposi- tifs du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment, celui de provoquer un entraînement absolument positif sans glissement possible, celui de n'exercer sur les surfaces d'entraînement que des efforts modérés, celui de permettre le renversement de marche, et celui de s e prêter à toutes applications, notamment à l'entraînement d'un arbre de transmission, pour des véhicules automobiles ou autres, par un système de changement de vitesse progressif à bielles motrices.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
RÉSUMÉ.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.