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Changement de vitesse à cônes de pignons étagés.
L'invention se.rapporte à un engrenage de changement de vitesse, à multigradins, à commande desmodromique, à pignons étagés juxtaposés sur un tambour conique ou sur un cône à frietion et à une roue antagoniste (roue de commande), coulissant sur l'arbre moteur le long d'une ligne enveloppant le cône des roues étagées, roue antagoniste dont le coulissage est déterminé desmo- dromiquement lors du changement du rapport de transmission par un arbre de commande à rotation solidaire.
Des engrenages analogues sont déjà connus. Pour passer d'un étage à l'autre, on utilise, dans ces engrenages connus, des dentures de transition hélicoïdales ou en forme de spirales, sur lesquelles se déplace la roue antagoniste (roue de commande) lors du passage d'un étage à l'étage suivant. Ces dentures de transition sont difficiles à fabriquer si bien qu'un emploi général de ces engrenages ne peut être envisagé. le mouvement en pas de vis de la roue antagoniste exige de l'arbre de commande solidaire un
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entraînement curviligne correspondant exactement au parcours de ce pas de vis, ce qui, surtout à cause de ce parcours nécessaire, est extrêmement difficile. (Une spirale à enroulement à gauche et une spirale à enroulement à droite doivent ainsi s'étendre à la manière d'un entrelacement).
Cette conformation nécessaire n'est pratiquement réalisable dans des engrenages à pignons coniques étagés que dans le cas de gradins fortement écartés. La roue antagoniste (roue de commande) et les éléments d'embrayage atteignent, étant donnée la grande distance d'un gradin à l'autre, une vitesse de coulissage très élevée. Pour ce motif, il n'est possible d'obtenir pratiquement, dans les engrenages connus que de faibles vitesses de rotation, si bien que le rendement reste inférieur et qu'ainsi l'engrenage s'avère peu économique. En raison de ces inconvénients, les engrenages connus n'ont pas su s'imposer.
Suivant la présente invention, les désavantages mentionnés sont évités du fait que chaque pignon étagé se compose de deux ou de quatre segments de couronne dentée calés latéralement l'un par rapport à l'autre, de sorte que, lors du changement d'étage, la dernière dent du dernier segment d'un étage et simultanément la première dent du premier segment de l'étage suivant se trouvent en contact desmodromique avec la roue antagoniste (roue de commande). A cet instant, le rapport de transmission par exemple varie ; la brusque variation du nombre de tours qui s'ensuit, ne présente aucun inconvénient si, en cas de nécessité, l'on insère simplement un organe intermédiaire à ressorts.
Dans ce nouvel engrenage, on est arrivé à monter étroitement l'un à côte de l'autre les différents étages, si bien que l'engrenage, malgré un grand nombre d'étages, peut avoir une longueur aussi faible que possible. Le passage d'un étage à un autre a lieu par commande positive. La course d'embrayage de la roue antagoniste (roue de commande) d'un étage à l'autre est minime. Puisque par exemple on dispose maintenant pour ce petit déplacement de deux rotations du cône de l'engrenage, le coulissage de la roue antagoniste (roue de commande) s'effectue à une faible vitesse axiale même pour un très grand nombre de tours de l'engrenage. Pour ces
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raisons, l'engrenage, même à faibles dimensions, peut transmettre des efforts relativement élevés.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation du changement de vitesse suivant l'invention.
Fig.l montre l'engrenage en vue de dessus, le carter étant ouvert.
Fig.2 représente le développement de la double périphérie de deux étages de l'engrenage à 24 et 28 dents.
Fig.3 montre en vue de côté un guide circulaire à languette d'embrayage et à¯griffe de commande.
Fig.4 montre le développement de deux guides circulaires.
Fig.5 est une coupe axiale au travers du dispositif d'embrayage à temps.
Fig.6 est la vue de côté de ce dernier.
Fig.7 est la vue de dessus du guidage élastique du bras de commande de la languette d'embrayage.
Fig.8 est la vue de côté se rapportant à la fig.7.
Dans le carter 1, l'arbre moteur 2 tourne dans les paliers 3 et 4. Une roue dentée droite 5 est fixée sur l'arbre moteur 2 et coulisse sur celui-ci, mais ne peut pas tourner autour de lui.
Les différents pignons coniques 6 sont calés sur l'arbre conduit 9, qui repose dans les paliers 7 et 8. Chaque pignon conique est divisé diamétralement et les deux moitiés de la couronne dentée d'un étage sont décalés l'un par rapport à l'autre. D'une manière analogue, les creux 10 entre les étages sont interrompus et décalés l'un par rapport à l'autre. La largeur d'un creux d'étage 10 correspond à la moitié de la largeur d'une dent de la roue de commande 5. La différence du nombre de dents d'un étage à l'autre est paire, de telle façon que les creux de dents se trouvant l'un en face de l'autre entre les points d'intersection 6a des demi-couronnes dentées décalées se présentent exactement l'un en face de l'autre et de là restent dans le même alignement.
L'une des rangées de creux sert au passage du plus grand étage au plus petit, l'autre au passage dans le sens opposé.
Une roue dentée 11 fixée sur l'arbre conduit 9 engrène par
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l'intermédiaire des roues cylindriques 12,13, 14,15, avec par exemple un rapport de transmission de 8 :1 avec un arbre de commande 16 fixé en 17 et 18 dans le carter 1. L'arbre de commande 16 est, à chaque passage d'un étage à un autre, pourvu d'un guide circulaire 19 qui présente une solution de continuité courbe 19a pour embrayer dans l'étage voisin inférieur et une solution de continuité courbe 19b pour retourner aux étages supérieurs.
Les passages d'un étage inférieur à un autre supérieur et vice versa se trouvant aux roues d'engrenage coniques.diamétralement opposés l'un à l'autre, et l'impulsion de l'arbre 9 à l'arbre de commande 16 étant, dans l'exemple représenté, réduite dans le rapport de 8 :1, il se produit pour les solutions de continuité 19a et 19b des guides circulaires, un décalage de 1/16 de la périphérie totale du guide (décalage correspondant à une demi-rotation de l'engrenage), de sorte qu'elles ne se trouvent plus l'une en face de l'autre, mais qu'elles sont décalées de 7/16 ou 9/16 du pourtour.
Entre les guides circulaires 19 est placée une languette d'embrayage 20 qui repose dans une griffe de commande 21 et qui peut osciller autour de son point de fixation jusqu'à des butées latérales. La griffe de commande 21 peut coulisser sur une tige conductrice 24 fixée en 22 et 23 dans le carter 1 ; elle pénètre dans une rainure circulaire de la roue de commande 5, de sorte que celle-ci peut être entraînée par la griffe. La languette d'embrayage 20 est pourvue d'un bras de levier 20 qui est logé dans un organe à ressort 25 d'une chaîne de commande 26 (voir fig.
7). Le bras 20a de la languette est logé entre deux butoirs 25a, portés par l'organe 25, lesquels butoirs s'appuyent sur les ressorts de pression 25b qui, de la sorte, lors d'obstacles latéraux aux oscillations de la languette, emmagasinent la course restante par compression du ressort 25b correspondant.
La chaîne de commande 26 passe sur une roue à chaîne 27 tournant sur un pivot 28 fixé au carter 1. La chaîne 26 est commandée par une roue à chaîne 29 solidaire d'une roue dentée droite 30 ; elles reposent toutes deux sur un pivot 31 fixé au carter 1. La roue droite 30 engrène avee la roue droite 32 qui
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est pourvue d'un boîtier à ressort 33 et qui peut être actionnée, de l'arbre 35, par l'intermédiaire de ce boîtier, par des entraîneurs 34.
Le bottier à ressort 33 renferme pour chaque direction d'embrayage un ressort en spirale 33a ou 33b. Les extrémités extérieures de ces ressorts sont fixées au boîtier tandis que les extrémités intérieures sont reliées chacune à un manchon tendeur 33c.
Ceux-ci maintiennent les ressorts en spirale 33a et 33b sous tension, par application des extrémités de leurs goupilles 33d contre les extrémités 33e des goupilles du boîtier à ressort. Par rotation de l'axe 35, les extrémités des goupilles 34a des entraîneurs 34 entraînant, par l'intermédiaire des goupilles du manchon tendeur 33f, chacune, suivant la direction de l'embrayage, un ressort en spirale 33a ou 33b qui, de la sorte, se trouve tendu.
De cette façon, on réalise une tension du ressort en spirale correspondant au chiffre d'étage indiqué par l'index 37.
Un levier à crans 40, muni d'un ressort de rappel 41, bloque, par l'intermédiaire d'un disque à crans 39 solidaire de l'axe 35, cet axe 35 dans la position déterminée par l'index, de sorte que l'énergie du ressort emmagasinée est reportée par la chaîne de commande 26 sur la languette 20. L'étage considéré est désigné par un disque 38 et réglé à l'aide d'une poignée 36 à laquelle est fixée l'index 37.
Le mode de fonctionnement est le suivant:
L'index 37 est d'abord amené, sur le disque 38, à l'aide de la poignée 36, au-dessus du chiffre correspondant à l'étage désiré. Le levier à crans 40 s'agrippe dans le cran correspondant, de sorte que l'arbre 35 est bloqué. Si l'on amène l'index seulement au-dessus de l'étage suivant, le mouvement de rotation se communique immédiatement par l'intermédiaire du boîtier à ressort 33 à la chaîne de commande 26 qui, de la sorte, se déplace de la largeur d'un étage. Ce déplacement est transmis par l'organe à ressort 25 au bras'de levier 20a de la languette d'embrayage 20 qui, de cette façon, tourne autour de son point de pivotement dans la griffe 21.
Dans le cas où la solution de continuité
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adéquate 19a ou 19b ne passerait pas à ce moment, la pointe de la languette d'embrayage se place contre le flanc du guide circulaire 19 respectif. L'organe à ressort 25 emmagasine la course restante.
Au moment voulu, la pointe de la languette d'embrayage est alors introduite dans la solution de continuité courbe du guide, de sorte que le guide circulaire tournant pousse en 19a et 19b contre le flanc correspondant de la languette d'embrayage et, au moment précis, en opère le déplacement axial au travers de la solution de continuité dans le guide de la valeur d'une course d'embrayage.
En même temps la griffe de commande 21 solidaire de l'aiguille d'embrayage 20 ainsi que la roue dentée droite de commande 5 sont entraînées dans le sens de l'axe.
Si, par la poignée 36 et l'index 27, on prévoit le déplacement de plusieurs étages, on ne peut alors, malgré cela, que déplacer au même instant la languette d'embrayage d'un étage à l'étage immédiatement voisin, car cette languette, par suite des bornes disposées dans ce but, ne peut effectuer que l'oscillation nécessaire à l'embrayage d'un seul étage. L'énergie d'embrayage nécessaire pour les étages restants est emmagasinée dans le boîtier à ressort 33; cette énergie agit ensuite petit à petit sur la languette d'embrayage jusqu'à ce que l'on ait atteint l'étage indiqué par l'index.
La poignée 36 est montée de telle façon que moins d'une rotation complète de la poignée correspond à la course le long de tous les étages de l'engrenage.
Le chemin que parcourent, également dans le sens de l'axe, les dents de la roue de commande, lors d'une double rotation d'une roue conique, pendant l'embrayage, est représenté notamment à la figure 2. Cette figure montre de quelle façon la disposition décalée des creux des étages sur chaque demi-tour du pignon denté permet une course d'embrayage de la roue de commande, égale à la largeur d'un creux sans que les dents de ladite roue de commande ne touchent à l'étage voisin.
Après une rotation complète d'un pignon denté, les dents de la roue de commande quittent, dans l'exemple représenté, le pignon à 28 dents pour
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engrener immédiatement par la moitié de la largeur d'une dent, dans le pignon voisin de 24 dents; pendant la seconde rotation du pignon, la roue de commande se déplace entièrement dans le pignon à 24 dents.
REVENDICATIONS.
1.- Changement de vitesse à pignons étagés juxtaposés sur un cône et à roue de commande coulissant sur son arbre le long d'une ligne enveloppant le cône des étages, roue dont le coulissage est déterminé par un arbre décommande à rotation solidaire, caractérisé en ce que chaque pignon étagé se compose de deux ou quatre segments de couronne dentée décalés latéralement l'un par rapport à l'autre, de sorte que lors du changement d'étage, la dernière dent du dernier segment de l'un des étages et simultanément la première dent du premier segment de l'étage suivant se trouvent en contact desmodromique avee la roue de commande.