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CHANGEMENT DE VITESSE PROGRESSIF REGLABLE.
L'objet de l'invention concerne un changement de vitesse progres- sif réglable à transmission de force mécanique.
On connait les changements de vitesse progressifs réglables dans lesquels entre l'arbre de commande et l'arbre de transmission sont disposés des embrayages à roue libre et dans lesquels une des deux parties principales tournant l'une contre l'autre d'un ou plusieurs embrayages à roue libre sont solidaires de l'arbre de transmission, l'autre ou les autres parties princi- pales des embrayages à roue libre se tenant en liaison avec l'arbre de comman- de par une où plusieurs pièces intermédiaires, allant et venant, de préféren- ce accomplissant des mouvements oscillants commandés par un excentrique. Ces pièces intermédiaires consistent dans les dispositifs connus en segments den- tés, pignons dentés ou guides coulissants, qui ne produisent aucune uniformi- té ou prennent beaucoup de force de frottement.
L'inconvénient de ces dispositifs connus sont évités conformément à l'invention par le fait que les pièces intermédiaires, qui se trouvent en- tre l'arbre de commande et les parties principales des embrayages à roue li- bre accomplissant les mouvements oscillants, sont ainsi formées qu'elles sont montées rotatives et en prise avec toutes les parties qui les attaquent. Il peut être prévu aussi bien une queplusieurs pièces intermédiaires.
Si on n'utilise qu'une pièce intermédiaire, on peut ,par exemple embrayer la pièce intermédiaire avec une crémaillère qui agit convenablement directement ou indirectement sur la couronne externe de l'embrayage à roue li- bre employé. Ceci est encore valable si deux pièces intermédiaires sont pré- vues, on peut seulement alors faire agir directement les pièces intermédiai- res par exemple sur la couronne externe des embrayages à roue libre, ce qui évite l'emploi de la crémaillère.,
Si on utilise plus de deux pièces intermédiaires, on les fait agir directement sur la roue libre: ici il est particulièrement recommanda-
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ble de faire agir les pièces intermédiaires sur la partie principale interne des embrayages à roue libre.
Si on emploie plus de quatre pièces intermé- diaires, pour transmettre le moment de rotation par exemple par plus de quatre embrayages à roue libre il peut être convenable de disposer sur le pivot9 qui directement ou indirectement tourne avec l'arbre de commande et dont la distance à l'axe de rotation est variable, une autre pièce intermé- diaire coaxiale au pivot et autour duquel sont montées les pièces intermé- diaires en liaison avec les parties principales des embrayages à roue libre accomplissant les mouvements oscillants.
Le pivot9 auquel le ou les pièces intermédiaires s'attaquent est guidé dans une fente à queue d'aronde dans un disque en forme de pla- teau et déplacé par une ou deux broches qui sont introduites dans l'arbre de commande ou l'arbre intermédiaire réalisés creux. Mais on peut aussi dé- placer le pivot en faisant agir sur le coulisseau sur lequel le pivot est monté., un segment denté qui peut être mis en mouvement d'oscillation par une crémaillère.La façon dont on déplace le coulisseau est indifférente.
D'autres remarques résultent de la description.
Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés aux dessins.
La figure 1 est une vue de côté d'un changement de vitesse réa- lisé selon l'invention.
La figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant I-I de la figure la
La figure 4 est une coupe analogue à la figure 3 avec un différen- tiel et une marche arrière, en particulier pour voiture automobile.
La figure 5 est une coupe suivant 5-5 d'un changement de vitesse représenté à la figure 6.
La figure 6 est une coupe d'un changement de vitesse d'après la figure 5.
La figure 7 est une vue d'en embrayage à roue libre avec cales de coincement.
La figure 8 est une vue d'en embrayage à roue libre avec cliquets
La figure 9 est une vue d'un embrayage à roue libre avec roule- ments à rouleaux.
La figure 10 est une vue de cône schématique d'un changement de vitesse qui ne comporte qu'une pièce intermédiaire et transmet le moment de rotation au moyen d'une crémaillère.
La figure 11 est une vue de côté schématique d'un changement de vitesse d'après la figure 10 avec coupe partielle.
La figure 12 est une vue d'une pièce intermédiaire d'un changement de vitesse avec six embrayages à roue libre analogue à la figure 5.
La figure 13 est une coupe d'un changement de vitesse d'après figure 12 analogue à la figure 6.
L'arbre de commande 1 est relié à un couple conique 2,3 de tel- le manière que le disque 4 tourne à la même vitesse angulaire que l'arbre la Dans la coulisse 5 peut se déplacer un coulisseau 6 grâce à une broche 7. Sur le coulisseau 6 sont montés sur un palier 8 deux pièces intermédiaires 9 et 10 qui sont reliées par les axes 11, 12 aux parties principales dentées ex- térieurement des roues libres 13,26. Les parties principales intérieures 15,
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24 des embrayages à roue libre sont calées sur l'arbre 20 sur lequel est éga- lement calé un pignon denté extérieurement 18. L'arbre de commande 1 et l'ar- bre 20 sont montés dans un carter 19.
Le pignon denté 18 qui engrène sur la, partie principale exté- rieure 18a d'un embrayage àroue libre, tandis que la partie principale inté- rieure 18b est calée sur l'arbre creux 46, est solidaire de la partie princi- pale intérieure 15 d'une autre roue libre par l'intermédiaire de l'arbre 20 tandis que la partie intérieure 16 par l'intermédiaire de l'arbre 21 est éga- lement solidaire du pignon denté 22. Les deux pignons 18 et 22 engrènent sur le pignon denté 23. Dans cet exemple l'arbre 21 est traité comme un arbre de transmissiono Sur l'arbre 20 est clavetée une autre partie principale inté- rieure 24 d'une roue libre,, par exemple au moyen de la clavette 25, tandis que la partie principale 26 se trouve en prise avec la partie principale 14.
D'autre part la partie principale 13 est en prise avec la partie principale 27 dont la partie intérieure principale 28 est calée sur l'arbre 21 par la clavette 29. L'arbre 30 portant la roue intermédiaire 23 est monté sur le carter 19.
A la figure 4, l'arbre 21 de la figure 3 a été tronçonné à cause de la disposition d'un différentiel 31 et d'un baladeur 32 pour les marches avant et arrière. Ces tronçons sont désignés par 21a et 21b. Les parties prin- cipales de roues libres sont exactement désignées comme dans les figures 1 à 3. Toutes les pièces sont placées dans un carter 330
Sur l'arbre 20 est claveté un pignon 34 qui, par le pignon in- termédiaire 35, est relié au pignon 36.
Tandis que dans l'exemple de la figure 3 les parties principales intérieures 16 et 28 sont solidaires de l'arbre 21, les parties intérieures 16a et 28 a sont solidaires avec le pignon 36 même si pour des raisons construc- tives elles forment trois pièces séparées assemblées.
Sur l'arbre 20 est calé un autre pignon denté 37. Ce pignon den- té 37, quand l'arbre de transmission, par exemple dans une voiture automobi- le)) doit tourner pour la marche avants, est en relation avec le baladeur 32, qui est pourvu d'une denture extérieure 38, par l'intermédiaire d'un pignon intermédiaire 39. Si la voiture doit reculer;, le baladeur 32 est déplacé de manière que la denture 38 engrène dans la denture du pignon denté 40 qui est également calé sur l'arbre 20.
Sur le tronçon d'arbre de transmission 21 est fixé un fourreau 41. Ce fourreau est solidaire du carter 31 du différentiel dans lequel le pi- gnon conique 43 est monté et est relié aux tronçons d'arbre 21b et 21a par les pignons coniques 42 et 44.
Si on doit modifier l'emplacement du montage 8, par exemple l'é- loigner de l'axe de rotation du disque 4 donc accroître le nombre de tours de l'arbre de transmission, on doit tourner la broche 45. La broche 45 est montée rotative dans un arbre creux et dans le carter 19. A l'un de ses bouts elle comporte un pignon conique 47 qui attaque un pignon conique 48 lequel est monté sur la broche 7.
L'arbre creux 46 est également solidaire d'un pignon 49 qui at- taque un pignon 50 de manière que le pignon 51, par l'arbre 52, tourne dans le même sens. Le pignon 51 engrène dans le pignon 53 qui tourne avec un dis- que conique 54. Un deuxième disque conique 55 est fixé sur le carter. Entre les deux disques coniques 54 et 55 peut être déplacée une pièce d'embrayage 56 de manière qu'elle se trouve tantôt solidaire du disque conique 54 tantôt solidaire du disque conique 55
Dans l'exemple de la figure 2 une pièce 56 est en prise avec le disque 54 et, quand l'arbre de commande 1 tourne., par suite des rapports des pignons 49,50, 51 et 539 ce disque 54 tourne plus vite que l'arbre creux
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46 et il résulte que la broche 45 tourne plus vite que l'arbre creux.
Donc le montage 8 s'éloigne de l'axe de rotation du disque 4.
Par un déplacement convenable de la pièce d'embrayage 57 se lais- se donc régler le nombre de tours de l'arbre de transmission, par exemple dans un nombre de tours moteur constante
Si le montage 8 doit être déplacé en direction de l'axe de rota- tion du disque 4, on doit mettre en prise la pièce 56 avec le disque coni- , que 55 par exemple,avec un organe de déplacement 57 . Ce dispositif a l'avantage que pour modifier le nombre de tours il n'est pas besoin d'une for- ce étrangère parce que la force pour le déplacement est prise sur le moment de rotation de l'arbre de commande.
Celui qui commande le changement de vitesse., par exemple le chauf- feur ou le tourneur si le changement de vitesse est disposé sur un tour, peut donc conformer le moment de rotation aux conditions de chaque instant.
Un autre exemple de réalisation utilise quatre roues libres. L'ar- bre de commande 58 est solidaire d'un disque 59 et est monté en 59a dans un roulement à billes. Le disque comporte une coulisse 60 dans laquelle peut se déplacer un coulisseau 61. La position du coulisseau 61 peut être modifiée par l'oscillation du segment denté 62 et.cela de manière que la position du montage des-pièces intermédiaires 72, 73 74 et 75 se déplace vers l'extérieur pour la position représentée dans la coulisse. Tandis que dans la position montrée l'arbre de commande 58 peut tourner vite, l'arbre de transmission 95 reste immobile. Si le coulisseau 61 est seulement déplacé un peu dans la cou- lisse 60 de la position représentée alors l'arbre de transmission 95 commen- ce à tourner.
Des essais ont montré qu'un changement de vitesse d'après les figures 5 et 6 non seulement peut être très fortement chargé mais aussi est capable d'accroître beaucoup le nombre de tours de la transmission par.rapport au nombre de tours de la commande.
Le segment denté qui tourne avec l'arbre de commande 58 est monté en 63 dans une fourchette 64 et peut être balancé par les organes 65, 66 si on déplace la pièce coulissante 67 par l'intermédiaire de la broche filetée 68 au moyen du couple conique 69, 70 commandé par le volant 71 ou analogue.
Sur le coulisseau 6 sont montés les organes intermédiaires 72, 739 74 et 75 qui peuvent tourner isolément par rapport au montage. Sur eux., de l'autre cô- té, sont articulés d'autres organes intermédiaires 76, 77, 78, 79 dont l'au- tre bout est fixé aux arbres 80, 8le 82, 83 des embrayages à roue libre cor- respondants. Les arbres 80 à 83 sont montés dans le carter 84. Sur chacun de ces arbres se trouve calée une pièce principale intérieure. A la figure 6 sont seulement représentées les pièces principales intérieures 85 et 86.
Les pièces principales extérieures 87 et 88 -sont montées sur les pièces intérieu- res au moyen des roulements à billes 89, 90, 91, 92 et peuvent être solida- risées à ces pièces par les rouleaux 93 ou 94. Comme les pièces principales extérieures 87 et 88 engrènent sur le pignon denté 96 calé sur l'arbre de transmission 95, le moment de rotation fourni par l'arbre de commande peut être transmis à l'arbre de transmission et cela avec la différence du nombre de tours correspondant au déplacement du coulisseau 61.
Le carter 84 est de préférence réalisé en une seule pièce coulée avec la partie 97 et l'ensemble du carter est fermé par les couvercles 98 et 99.
Le type d'embrayage à roue libre qu'on peut employer dans ce changement de vitesse est en soi indifférent. Trois types sont décrits ci- après. La partie principale intérieure 100 de l'embrayage à roue libre re- présentée à la figure 7 laquelle correspond à la partie principale 85 par exemple comporte deux évidements 101 et 102 dans chacun desquels une pièce de coincement 103 ou 104 peut osciller autour d'un axe 105 ou 106. Les piè- ces de coincement 103 ou 104 sont soumises chacune à l'action d'un ressort 107 ou 107' qui tend à les repousser contre la partie principale extérieure
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108. Si la partie principale 100 est déplacée dans le sens de la flèche,elle entraîne la partie principale extérieure 108 par suite de la disposition des pièces de coincement.
Si la partie principale 100 tourne en arrière, la par- tie principale 108 peut tourner à vide.
La partie principale 109 se compose d'un dispositif à cliquet dans lequel des cliquets 111, 112, ... disposés dans la partie principale 110 et soumis à l'action de ressorts 113, 114, ... appuient contre les dents de la partie 109.Si la partie 109 tourne dans le sens de la flèche, elle entraîne dans le sens de rotation la partie principale 110. Si la partie principale 109 tourne en sens inverse il n'y a pas de transmission d'effort. Les cli- quets 111, 112, ... sont ici disposés les uns à côté des autres d'une manière décalée pour que, par exemple, seulement un cliquet enclenche dans la partie principale 109 et que, pour de très petits mouvements d'oscillation, dans chaque cas l'embrayage de la partie 110 soit garanti.
Le dispositif le plus simple est représenté à la figure 9. La partie principale 115 comporte des évidements 116, 117 ... dans lesquels sont disposés, soumis à l'action de ressorts 118, 119, ..., des rouleaux de coincement 120, 121 , ..., les évidements étant ainsi façonnés qu'il en ré- sulte un entraînement de la partie principale extérieure par les rouleaux.
Si la partie principale 115 tourne dans le sens de la flèche les rouleaux de coincement 120,121 entraînent la partie principale extérieure 122.
Le mouvement d'oscillation peut aussi être transmis sur une roue 124 à l'aide d'une crémaillère 123 soumise à un mouvement de va-et-vient. Com- me organe intermédiaire on se sert ici d'un bras 125 avec la tête 125a. L'or- gane intermédiaire est guidé dans une coulisse 126 du disque 127 et est mis en mouvement de rotation par l'arbre de commande 128. Suivant la distance à laquelle se trouve le point d'articulation 129 de l'axe de rotation 130 du disque 127, le chemin parcouru par la crémaillère 123 est plus ou moins grand et ainsi augmente ou décroît le nombre de tours de l'arbre de transmission.
Afin de pouvoir utiliser aussi bien le mouvement d'aller que le mouvement de retour de la crémaillère, le pignon denté 124 est en liaison par l'intermé- diaire de l'arbre 131 avec une roue libre dont la partie intérieure 132 est calée sur l'arbre 131 et la partie extérieure 133 se trouve en liaison par un pignon intermédiaire 134 avec un pignon 135 qui, par l'arbre 136, est re- lié avec la partie intérieure 137 d'une roue libre dont la partie extérieu- re 138 engrène sur le pignon 139 qui a le même rapport de dents que la roue 124 et est aussi calé sur l'arbre 131. Les roues libres 132, 133 ou 137, 138 sont formées de telle façon qu'elles transmettent le moment de rotation seu- lement dans une direction de rotation. L'arbre 136 peut alors être directe- ment arbre de transmission.
Dans l'exemple des figures 10 et 11 l'arbre 140 est prévu comme arbre de transmission. Sur l'arbre 136 les deux pignons coniques 142, 143 accouplés par le coin 141 peuvent être déplacés pour que tantôt le pignon conique 142, par exemple pour la rotation à droite, tantôt le pignon 143, par exemple pour la rotation à gauche, attaque le pignon conique 144. Tou- tes les pièces sont disposées dans un carter 145.
Le support 146 et la pièce de guidage 147 qui, par exemple, sont fixés au carter 145 servent de guide à la crémaillère 123.
Dans l'exemple de réalisation d'après les figures 12 et 13 est représentée une disposition dans laquelle sont prévues six roues libres. Par principe on peut par exemple aussi dans des dispositifs d'après les figures 5 et 6 placer six roues libres par lesquelles on accroit la régularité de la course de l'arbre de transmission. Mais dans des dispositifsd'après les figures 5 et 6 on arrive à des longueurs toujours plus grandes de l'axe por- tant les organes intermédiaires et qui repose sur le coulisseau 61. Pour évi- ter cela on peut asseoir sur l'axe 148 un organe intermédiaire 149 en forme de disque et seulement faire partir de cet organe intermédiaire les autres organes intermédiaires.
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Sur l'arbre entraîne 150 est calé le pignon 151 qui engrène dans le pignon 152. Celui-ci est claveté sur l'arbre creux 153 avec le disque à coulisse 154. Le disque 154 a une fente radiale dans laquelle, comme dans les exemples décrits plus haut, une broche de-translation 155 est montée ro- tative et peut déplacer dans les deux directions le coulisseau 156 avec axe à manivelle 148 au moyen de l'arbre de réglage 157.
Sur l'axe 148 est monté pour pouvoir tourner l'organe intermé- diaire 149. Sur l'organe intermédiaire 149 sont montés pour pouvoir tourner les organes intermédiaires 158, 1599 160, 1619 162 et 163 ; sont re- liés avec les noyaux des embrayages à roue libre 164, 165, 166, 167, 168 et 169 par les organes intermédiaires 170, 171, 172, 173, 174 et 175.
Les cou- ronnes des embrayages à roue libre sont en prise constante avec le pignon den- té 176 qui lui-même est claveté sur l'arbre de transmission 177. Pour que l'organe intermédiaire 149 ne soit pas entraîné à tourner par l'axe 148 mais puisse l'accompagner dans ses mouvements en hauteur et latéraux, est attaché sur lui une pièce de liaison qui conduit à un piston 179, qui peut se dépla- cer dans un cylindre 180 du carterl8l. Naturellement on peut disposer le cy- lindre 180 dans le carter 181. On peut aussi par d'autres moyens empêcher que l'organe intermédiaire 149 ne prenne pas part à la rotation de l'axe.
Dans les exemples de réalisation,, pour modifier l'emplacement du coulisseau, on a décrit un mécanisme déplagable à la main. On peut aussi rem- placer ce déplacement manuel par un organe de réglage automatique qui déplace en fonction du moment de transmission, donc pour un moment de rotation crois- sant, par exemple dans un passage en côte., déplace l'axe, auquel les organes intermédiaires sont reliés, dans la direction de l'axe de rotation du disque 4 par exemple.
On peut ainsi provoquer par un servo-moteur connu en soi la com- mande automatique des organes intermédiaires et l'encastrer par exemple entre l'arbre creux 46 et la broche de réglage 45.
En outre on peut sur l'organe commandant le mouvement d'oscilla- tion tel que broche ou coulisseau faire agir des moyens de transmission qui servent à indiquer la position de la broche ou du coulisseau ou sont en li- aison avec des organes de commande de machines de secours comme pompes à huile, machines à éclairage, etc., de telle manière que celles-ci soient commandées par ces Pièces.
L'invention est applicable partout où on veut changer un nombre de tours en un autre nombre de -tours, elle n'est donc pas limité aux voi- tures automobiles. Ce changement de vitesse offre des avantages particuliers dans les machines-outils comme les tours,, etc...
On peut maintenir le moteur de commande toujours à un nombre de tours déterminé par exemple à une telle grandeur qu'il résiste à toutes les surcharges et permet le nombre de tours de l'arbre de transmission conforme aux exigences et aussi vite que le permettent les masses à accélérer ou à freiner parce que le déplacement de la broche ou du coulisseau peut être effectué par une simple translation.
REVENDICATIONS.
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