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VARIATEUR DE VITESSE CONTINU A FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE.
On a construit des variations de vitesse continus comprenant une transmission à courroie de section trapézoïdale, dans laquelle l'une au moins des poulies comporte une joue mobile reliée à un organe de manoeuvre. Cet organe permet ainsi de déplacer à volonté la joue mobile de façon à faire va- rier l'écartement des deux joues, et par suite, le rayon déenroulement de la courroie, ce qui modifie dans le sens désiré le rapport de transmission.
Si 1?on remplace, dans un tel mécanisme l'organe de manoeuvre par un dispositif de rappel dont Inaction sur la joue mobile varie avec l'écartement des joues, on conçoit qu'on peut obtenir pour le variateur de vitesse un fonctionnement automatique.
L'invention a pour objet un mécanisme de ce genre qui a l'avan- tage d'être d9une réalisation particulièrement simple.
Suivant 19 invention le dispositif de rappel comprend des billes emprisonnées entre une rampe, formée par la face de la joue mobile opposée à la courroie,et une cuvette solidaire de la joue fixe. En marche,les billes, soumises à la force centrifuge, sappuient sur la cuvette et exerçait sur la rampe de la joue mobile une poussée de sens opposé à celle de la courroie.
Les profils de la cuvette et de la rampe de la joue mobile sont en outre déterminés de façon qu'à vitesse angulaire donnée9 la composante de la force centrifuge de chaque bille suivant la normale à la rampe de la joue mobile, varie comme l'inverse du rayon d'enroulement de la courroie, l'équilibre stable ainsi obtenu entre la poussée des billes et celle de la courroie, assurant une variation parfaitement continue at automatique du rap- port de transmission.
Aux dessins annexés, les fig. 1 et 2 montrent une poulie à joue mobile munie d9un dispositif de rappel conforme à l'invention. La fig. 1 est une coupe verticale de la poulie. La figo 2 est une coupe suivant II-II de la fig. la
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La fige 3 est une vue en élévation latérale de la transmission,
La fige 4 est un schéma explicatif.
La fige 5 est une vue analogue à la figo 3 et montrant une varian- te.
Sur ces dessins, 1 désigne l'arbre portant une poulieà joue mo- bile, cet arbre étant supposé être 1?arbre menant. Sur l'arbre 1 est clave- tée la joue fixe 2 de la poulie. La joue mobile 3 est solidaire en rotation de 19arbre 1, celui-ci portant un ergot 5 qui pénètre dans une fente 6 du moyeu 8 de la joue mobile 3.
Les joues 2 et 3 présentent des faces en regard, de forme tron- conique, entre lesquelles se place la courroie 4 de section trapézoïdale.
Sur 19arbre moteur 1 est fixée une cuvette 7 dont la concavité est tournée vers la joue mobile 3. Cette cuvette affecte de préférence un profil courbe ainsi qu'on le voit fige 1.
Entre la cuvette 7 et une rampe 9 ménagée sur la face de là joue mobile 3 opposée à la courroie 4, sont eltprisonnées des billes 11 qui sont guidées par des flasques 13 fixés à la cuvette 7.
Comane le montre la fige 3,la courroie 4 relie la poulie motri- ce à une poulie 21 portée par 19arbre mené 22. Cette courroie est, dans 1?exemple représenté, munie d'un tendeur comportant un bras 10 pourvu d'un galet 14 et mobile autour d'un axe fixe 15. Ce bras est relié à un autre axe fixe 16 par l'intermédiaire d'une tige 17, articulée en 20 sur le dit bras, et d'un ressort 18.
On doit remarquer que pour une vitesse de rotation donnée de 19arbre moteur, chaque bille 11 est soumise à la force centrifuge F propor- tionnelle au rayon de giration.!: et agissent sur la joue mobile par une com- posante f (figo 4). Cette composante est obtenue en décomposant F paral- lèlement aux normales issues du centre 31 de la bille aux points de contact de celle-ci avec les rampes 7 et 9. Dans ces conditions, on comprend que la valeur de f dépend à la fois de r et pour une large mesure des profils respectifs des rampes 7 et 9.
Il est donc possible de choisir les profils des rampes 7 et 9 de façon qu'à chaque position de la bille, et par suite de la joue 3, la com- posante f ait une valeur donnée.
En particulier, à couple moteur constant,la poussée de la courroie sur la joue mobile étant inversement proportionnelle au rayon d'en- roulement,on peut faire en sorte, par le choix des profils 7 et 9, que 1 suive sensiblement la même loi dans toute la zone d'action des billes.
Dans ces conditions, quelle que soit la position de la joue mo- bile, il y a équilibre entre la poussée de la courroie et celle des billes.
Une telle égalité peut être vérifiée par exemple en choisissant pour 9 une surface tronconique et pour 7 une surface sphérique comme le mon- tre la fig. 4, les éléments géométriques de ces surfaces ayant été détermi- nés dans les conditions précédemment définies.
L'expérience a montré que, si la vitesse angulaire motrice dom ée et à couple moteur donné, on a constamment équilibre entre la force f et la poussée de la courroie quelle que soit la position de la joue mobile,on ob- tient dans la marche à couple moteur constant une position d'équilibre bien déterminée de la joue pour chaque valeur du couple résistant. Il en résulte qu'à chaque valeur du couple résistant correspond un rapport de transmission ' défini. Le changement de vitesse ainsi réalisé est donc automatiqueo
Ce fait peut s'expliquer de la façon suivante
Si le couple résistant vient à s'accroître, la vitesse de 1-'en- semble du mécanisme diminue. Par suite, les efforts centrifuges sur les bil-
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les (qui interviennent par le carré de la vitesse angulaire) diminuent très' sensiblement.
La pression de la courroie 4 devient donc-prépondérante et la joue 3 s'écarte de la joue 2; le rayon d'enroulement de la courroie 4 devient plus petit, et le rapport de transmission se trouve réduit automatiquement.
De plus Inexpérience montre encore que chaque position d'équili- bre de la joue mobile est une position d'zquilibre stable, ce qui,est une con- dition primordiale du fonctionnement correct des mécanismes de ce.genre,.
On peut aussi raisonner de la manière suivante et démontrer tout d9abord que 1?équilibre entre la force f et la poussée de la courroie est' stable, le couple moteur restant constante sachant que cet équilibre est vé- rifié par construction pour deux valeurs correspondantes du couple moteur et de la vitesse angulaire motrice9 quelle que soit la position de la joue mobile '
En effet, si un déplacement accidentel de la joue mobile' n'avait aucune influence sur la vitesse motrice, Inégalité considérée subsisterait et 1?équilibre serait indifférent.
Mais 1?inertie du moteur étant négligea- ble par rapport à l'inertie de la masse conduite,, un tel déplacement fortuite quel que soit son sens., se traduit nécessairement par une variation de la vitesse motrice; or cette variation entraînerait une modification dans le sens favorable des efforts centrifuges, qui supposerait énergiquement à ce déplacement ce qui établit la stabilité de l'équilibre.
Il en résulte que., dans la marche à couple moteur constants la vitesse motrice est maintenue constantes, quelle que soit la position de la joue mobile, c'est-à-dire quelles que soient les fluctuations de la vitesse de rotation de 1?arbre conduite
S'il en est ainsi, la variation du rapport de transmission est automatique. Et l'on constate en outre que la stabilité de 1?équilibre mis en jeu est une condition indispensable à la parfaite continuité et à l'auto- macité de cette variation.
Le dispositif qui vient d'être décrit este en outrede con- struction facile et d'un encombrement extrêmement réduit.
La figo 5 montre une forme d'exécution convenant notamment aux motocyclettes ou aux vélomoteurs. Le bloc moteur 24 est disposé de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe fixe 25 et la tension de la courroie est as- surée au moyen d'une tige 26, reliée d'une part au bloc moteur en 27 et d'autre part à un axe fixe 28, par 1?intermédiaire d'un ressort 29.
Dans les dispositifs des fige 3 et 5, on doit, de préfé'ence, faire en sorte que Inaction du tendeur sur la courroie contribue à la stabi- lité de 1 équilibre de la joue mobile. A cet effet., la tension produite par le tendeur doit varier quand la joue mobile se déplace dans le même sens que la tension due au couple moteur. Ce résultat est atteint avec la disposition représentée à la fig. 3 dans laquelle 1-'angle 15, 20, 16 est aigu,et dans le dispositif de la fige 5 où 1-'angle 25, 27, 28 est également aigu.
L'invention n'est évidemment par limitée aux formes d'exécution représentées aux dessins, et 1?on peut,, sans sortir du cadre de cette inven- tion9 modifier les détails de réalisation. C'est ainsi que le nombre des billes et leur guidage, de même que le profil de la cuvette qui leur sert d'appui, pourraient être différents de ceux qui ont été représentés. En ou- tre, il va de soi qu'on ne sortirait pas de 1?invention si l'on ménageait la cuvette dans la joue mobile, la joue fixe qui lui fait face ayant un profil conique.
REVENDICATIONS.
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