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" Dispositif de changement de vitesse progressif à organes de roulement.,,
L'objet de la présente invention est un dispositif de changement de vitesse progressif avec un arbre menant et un arbre mené en prolongement axial l'un de l'autre, qui est caractérisé en ce que des organes ou éléments de roulement,possédant au moins sensiblement la forme sphérique, sont prévus, ces organes coopé- rant avec deux surfaces de friction coaxiales formées par des sur- faces de révolution, et avec un organe pivotant, sur lequel tous les éléments de roulement s'appuient, tandis qu'il est prévu un plateau d'orientation réglable qui coopère avec les axes sur les- quels tournent les organes de roulement,
tout changement d'orien- tation du plateau produisant un changement d'orientation de l'axe
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des organes de roulement et par suite un changement progressif du rapport de transmission entre l'arbre menant et l'arbre mené.
Les formes de réalisation de l'objet de la présente invention sont représentées au dessin ci-annexé.
La figure 1 représente une coupe axiale d'une première forme de réalisation.
La figure 2 représente une coupe correspondant à la fi- gure 1, les éléments de roulement étant représentés dans une po- sition inclinée.
La figure 3 représente la même forme de réalisation, en partie en vue frontale et en partie en coupe radiale.
Les figures 4 et 5 représentent, en coupe axiale, des variantes de réalisation.
La figure 6 illustre un exemple d'application de la première forme de réalisation quelque peu modifiée.
La figure 7 représente en coupe axiale une forme de réalisation, dans laquelle les forces axiales peuvent être repri- ses ou absorbées par un des arbres de transmission.
La figure 8 représente en coupe axiale une forme de réalisation dans laquelle les efforts axiaux peuvent être trans- mis au carter.
La figure 9 représente à une grande échelle le disposi- tif destiné au réglage automatique du frottement de contact, dans une section cylindrique.
Dans la forme de réalisation suivant les figures 1 à 3, l'arbre 1 est rendu solidaire d'une pièce 2 munie de l'une des surfaces de révolution. L'arbre 1 est monté à rotation à l'inté- rieur du carter 22, fermé par un couvercle 21, dans lequel est montée à rotation une pièce 6 munie de l'autre surface de révo- lution et rendue solidaire d'une bride 7 d'un arbre 8. Le prolon- gement de l'arbre 1 est monté à rotation sur un roulement à billes
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13 à l'intérieur de la bride 7 et de la surface de révolution 6.
Les arbres 1 et 8, ainsi que les éléments tournants 2 et 6, sont centrés sur un axe commun.
Les surfaces de révolution des pièces 2 àt 6 se trou- vent en contact de frottement avec cinq éléments de roulement sphériques 3 qui s'appuient, d'autre part, sur un anneau tournant 5. Chacune des billes est montée à rotation sur un axe 50 qui la traverse et dont une extrémité, munie d'un renflement sphérique 51, est guidée dans une rainure 52 pratiquée dans un plateau 53, tandis que les deux extrémités sont guidées dans des rainures radiales 52a du carter 22. Les rainures 52 ont une forme incur- vée et le plateau 53 est orientable à l'intérieur du carter 22.
A l'aide d'un levier 16, le plateau 53 peut être déplacé entre deux positions extrêmes du levier 16, qui sont indiquées en traits mixtes sur la figure 3. Les déplacements du levier 16 ont pour effet d'incliner les axes 50 des billes. La figure 1 montre le levier 16 dans sa position médiane, les axes 50 des billes 3 sont parallèles à l'axe commun des arbres 1 et 8, et les points de contact entre les billes 3 et les surfaces de révo- lution des pièces 2 et 6, de même diamètre, se trouvent à égale distance des axes de rotation 50 des billes, de sorte que le rapport de transmission est de 1:1.
Lorsque le levier 16 est rabattu vers la position de gauche (figure 3), les axes 50 des billes sont orientés dans la position représentée à la figure 2, dans laquelle la distance entre le point de contact de la surface de bille avec la surface de révolution de la pièce 6 et l'axe de rotation des billes, est beaucoup plus petite que la distance en- tre cet axe et le point de contact avec la surface de révolution de la pièce 2. Si le chiffre de référence 1 désigne l'arbre menant,la position des orgahes représentée à là figure 2, produit une démultiplication sur l'arbre mené 8, et c'est l'inverse lorsque
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le levier 16 est amené dans la position de droite de la figure 3.
La pression d'application des surfaces de révolution sur les billes 3 est produite par un ressort hélicoïdal 11 qui s'appuie par une extrémité sur un écrou 12 vissé sur le prolon- gement de l'arbre 1 et à l'aide duquel on peut régler la tension dudit ressort; tandis que l'autre extrémité prend appui par l'in- termédiaire d'un dispositif de roulement 10 sur la pièce 6. Les composantes axiales de cette pression d'application ne sont pas transmises au carter, mais elles sont au contraire absorbées par l'arbre 1, tandis que les composantes radiales sont absorbées par l'anneau 5. Ce dernier peut tourner librement et peut également être réglé en direction axiale. On réalise de cette manière une transmission certaine de la puissance, et le dispositif de trans- mission décrit est caractérisé par une grande simplicité de con- struction.
La forme de réalisation suivant la figure 4 se distin- gue de celle qui vient d'être décrite par le fait que les billes 3' ont une forme qui n'est qu'approximativement sphérique. La forme des billes peut également s'écarter de la forme rigoureu- sement sphérique de telle manière que la pression d'application varie en fonction du rapport de transmission, par exemple de tel- le manière que, dans le cas d'une grande démultiplication, avec un grand moment de rotation de départ, la transmission ait lieu avec une pression d'application élevée, tandis que les rapports de multiplication produisent des pressions d'applications fai- bles.
Au point de vue constructif, on peut atteindre ce résultat par le fait que les éléments de roulement présentent.dans les zones de transmission correspondantes, un évidement de la sur- face périphérique, les ressorts d'application pouvant ainsi se déten- dre,de sorte que la pression du ressort diminue lorsque le contact entre les billes et les surfaces de révolution a lieu dans cette zone évidée de la surface des billes.
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Ainsi que le montre la figure 5, les billes 3" peuvent être munies d'une gorge 54, dans laquelle s'engage l'anneau ex- térieur 5'. Afin que cet anneau 5' puisse se déplacer latérale- ment lors de l'inclinaison des axes 50 des billes 3, comme le montre en pointillé la figure 5, il serait nécessaire de corri- ger la forme sphérique en ce sens que les billes puissent se dé- placer quelque peu vers l'intérieur au cours de l'inclinaison.
Cette correction produirait une modification de la pression d' application sur les surfaces de révolution des pièces 2 et 6, et elle aurait pour effet de modifier la pression d'application en fonction du couple de rotation transmis par les surfaces de ré- volution. Lorsque, par exemple, en cas de démultiplication, le couple de rotation est important à l'axe de commande, les billes sont appliquées plus fortement au point de contact avec la sur- face de révolution de sortie qu'au point de contact avec la surface de révolution d'entrée.
La figure montre l'application du dispositif de transmission à la transmission à pas variable pour des pales d' une hélice. La pièce 2 munie d'une surface de révolution est ren- due solidaire de l'arbre 55 de l'hélice, tandis que la pièce 6 agit sur les pales 59 de l'hélice par l'intermédiaire d'engre- mages 56, 57 et d'une transmission par vis sans fin 58, de sorte que/lors de la modification du rapport de transmission par dé- placement du plateau 53, en partant du rapport 1 : 1, la pièce 6 tourne par rapport à l'arbre de l'hélice, les pales de l'hélice exécutant ainsi un mouvement de pivotement autour de leur axe longitudinal, c'est-à-dire que l'angle d'incidence est augmenté ou diminué. Le déplacement du plateau 63 peut être produit par un régulateur de vitesse ou à la main à partir du siège du pilote.
Le choix du nombre de billes pour le dispositif de transmission suivant la présente invention,permet de constituer
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un nombre suffisamment élevé de points de contact pour la trans- mission de la puissance entre les billes et les surfaces de révo- lution, afin que la pression d'application unitaire puisse être relativement réduite et que l'on obtienne malgré cela une trans- mission certaine. Il en résulte également que l'usure est réduite dans la même mesure, ce qui assure une longue durée d'existence au dispositif qui est d'une construction très simple.
Dans la forme de réalisation suivant la figure 7, le chiffre de référence 1' désigne un des arbres de la transmission et 8' désigne l'autre arbre, 2' et 56 sont les pièces munies de surfaces de révolution, avec lesquelles les billes 3' sont en contact de frottement, qui s'appuient sur un anneau tournant 5'.
En changeant l'orientation d'un plateau 53', les axes de rotation des billes 3' sont inclinés et ce mouvement modifié de façon pro- gressive le rapport de transmission du dispositif de transmission, comme on l'a décrit dans le brevet sd.édois 121140.
L'arbre l'est monté à rotation dans le carter 22', et est également monté dans des paliers 13' dans une pièce 7' soli- daire de l'arbre 8', une pièce d'accouplement 6' étant reliée à la pièce 7'. L'arbre 8' est monté avec les pièces 6' et 7' qui lui sont reliées dans le couvercle 21' du carter. Les arbres 1' et 8' sont coaxiaux. A l'intérieur des pièces 6' et 7' est prévu un ressort hélicoïdal 11', dont une extrémité est appuyée sur 1' écrou vissé sur le prolongement de l'arbre 12' et dont l'autre extrémité est appuyée par l'intermédiaire d'un palier de butée 10' sur la pièce 6'.
Les pièces 2' et 56 munies des surfaces de rotation ne sont pas reliées directement aux arbres 1' et 8', mais sont mon- tées à rotation sur les éléments 55 et 6' solidaires de ces ar- bres. Les éléments de rotation constituent des accouplements avec ces éléments, car ils présentent des surfaces frontales annu-
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laires disposées en face l'une de l'autre, qui sont formées par des surfaces obliques 59 en contact les unes avec les autres mais alternativement inclinées en sens différents (figure 9). Avec les surfaces obliques 59 coopèrent des billes 57 qui sont main- tenues à distance l'une de l'autre à l'aide d'une cage à billes 58.
Ces accouplements entre les éléments de rotation et les ar- bres qui leur correspondent., jouent le rôle de dispositifs pour le réglage automatique de la pression d'application, une modifi- cation subite de la charge sur la transmission ayant pour résul- tat l'accélération ou le retard de l'un ou de l'autre des élé- ments 55 et 6' reliés aux arbres l'et 8', de sorte que, par exemple pour une augmentation de la charge, les billes 57 conti- nuent à s'appuyer sur les surfaces obliques 59 et provoquent un plus grand écartement des pièces 55 et 2' ou 56 et 6', et, par suite, une plus forte application des éléments de rotation 2' et 56 sur les billes 3'.
Puisque de tels dispositifs sont prévus sur l'arbre menant aussi bien que sur l'arbre mené, le réglage automatique de la pression d'application est maintenu dans toute la gamme de réglage de la transmission. Dans le cas de la figure 1, par exemple, grâce à la disposition du ressort 11' et de 1' écrou 12' sur le prolongement de l'axe 1", la composante axiale de la pression d'application est absorbée par l'arbre 1' et n'agit pas sur le carter de la transmission.
La forme de réalisation suivant la figure 8 se distin- gue de la forme de réalisation précédente en ce que l'mn des ar- bres ne présente pas de prolongement, sur lequel le ressort est disposé pour l'obtention de la pression d'application normale entre les éléments de rotation et les billes pouvant être incli- nées, et qui absorbe la composante axiale de la pression d'appli- cation. Le ressort 6' est disposé sur l'arbre 63 et la composan- te axiale de la pression d'application est absorbée par le carter 61 et le couvercle 21'.
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Suivant la figure 8, les surfaces de révolution se trouvent sur les extrémités de l'arbre menant et de l'arbre mené, et ces arbres sont montés dans le carter de façon indépendante 1' un par rapport à l'autre. L'élément de rotation 2' et la pièce 55 sur l'arbre 60 sont constitués de la même façon que dans 1' exemple suivant la figure 7, et l'élément de rotation 56' et la pièce 62 correspondent à l'élément de rotation 2' et à la pièce 35 dans la figure 7.
Entre l'élément de rotation 2' et la pièce 55 et entre l'élément de rotation 56',et la pièce 62, sont à nouveau insérées des billes 57, qui coopèrent avec les surfaces obliques, de sorte que sur chaque arbre est prévu un dispositif pour le réglage automatique de la pression d'application.
La pression d'application des ressorts 11' et 64 res- pectivement est d'un ordre de grandeur qui permet d'éviter lors du démarrage un glissement entre les surfaces de contact des par- ties qui transmettent la force. Lors de la transmission de force de l'arbre 1' à l'arbre 8' (figure 7) ou de l'arbre 60 à l'arbre 63 (figure 9), les billes 57 du dispositif d'application ont ten- dance à venir s'appliquer sur les surfaces obliques 59. Cette tendance provoque une pression axiale sur les deux parties du dispositif d'application, le ressort 64 (figure 9) ou 11' (figure 7) est comprimé et la pression.. et par suite la pression d'appli- cation sur l'organe de roulement 3' pour la transmission de for- ce, est augmentée. Cette pression d'application est d'autant plus grande que le moment de rotation à transmettre est plus grand.
Il faut évidemment choisir l'inclinaison des trajectoires de dé- placement des billes 57 dans le dispositif d'application automa- tique de façon telle qu'une pression d'application suffisante pour la transmission de force entre les organes de rotation 3' et les éléments de rotation 2' et 56 ou 2' et 56' soit produite.
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Cette pression est exactement proportionnelle au moment du couple, entraîneur ou du couple entraîné, ou bien au plus grand de ces deux moments.
REVENDICATIONS. l. Dispositif de changement de vitesse progressif com- portant un arbre menant et un arbre mené coaxiaux, caractérisé par des organes de roulement ayant au moins sensiblement la forme sphérique, qui coopèrent avec deux surfaces de friction coaxiales, rotatives, formées en surfaces de révolution, et avec un organe rotatif, sur lesquels s'appuient tous les éléments de roulement, un plateau orientable étant prévu, qui coopère avec les axes, sur lesquels tournent les organes de roulement, un changement de 1' orientation de ce plateau provoquant un pivotement de l'axe des organes de roulement et par suite un changement progressif du rapport de transmission entre l'arbre menant et l'arbre mené.
2. Dispositif de changement de vitesse suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que pour la modification de l'in- clinaison le plateau orientable présente une fente pour chaque axe d'organe de roulement, dans laquelle pénètre ledit axe, les extrémités de l'axe pouvant se déplacer dans des rainures pré- vues le long du carter immobile du dispositif de changement de vitesse.
3. Dispositif de changement de vitesse suivant les re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'axe de l'organe de roulement, à l'endroit où il pénètre dans la fente, présente une surface de forme sphérique.
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