BE550865A - - Google Patents

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BE550865A
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Publication of BE550865A publication Critical patent/BE550865A/fr

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H29/00Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F16H29/02Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts
    • F16H29/08Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts in which the transmission ratio is changed by adjustment of the path of movement, the location of the pivot, or the effective length, of an oscillating connecting member

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention concerne les transmissions à vitesse varia- ble et les mécanismes de réduction de vitesse, en particulier du genre ca- pable de changer une vitesse angulaire constante en une autre vitesse angulaire constante sans avoir recours à l'adhérence de roulement ou à la fric- tion roulante, permettant le réglage du rapport de la seconde vitesse à la première vitesse à volonté à toute valeur dans un domaine compris entre zéro et un maximum. 



   L'invention est reliée aux transmissions de puissance mécanique positives, infinement variables, du type dans lequel des mouvements oscillants ou ait' mes en arc sont superposés et combinés pour créer un mouvement con- tinu. Un tel appareil, mentionné à titre d'exemple, est décrit par le bre- vet   UoSoAo   2,162,124 accordé le 13 juin 1939 à Robin & Van Roggen pour un dispositif de changement de vitesse. Dans les transmissions de ce genre, il a été jusqu'ici nécessaire de combiner au moins quatre mouvements en arc alternés, déphasés de 90 degrés l'un sur l'autre en vue de créer une rota- tion relativement uniforme. 



   Un but de la présente invention est de réduire à trois le nombre des composants, chacun d'eux étant déphasé de 120 degrés et par conséquent de simplifier le dessin et la construction du mécanisme, réduisant son coût initial et les frais d'entretien. 



   Un autre but est d'obtenir une symétrie complète endéans chacun des composants mécaniques par rapport à une position centrale ou médiane de ce mécanisme. 



   Un autre but est de permettre le renversement immédiat du sens du mouvement, sans nécessiter un mécanisme additionnel de renversement pour convertir une rotation dans une autre de sens opposé. 



   Un autre but est de construire l'appareil à partir d'un premier membre pouvant tourner autour d'un premier axe et présentant un point parti- culier, immuable par rapport au premier membre, appelé premier maneton et distinct de l'axe; d'un deuxième membre relié activement au premier membre et oscillant autour d'un deuxième axe distinct du premier axe et parallèle à lui, avec un rayon du deuxième membre s'alignant avec le premier maneton du premier membre pour au moins un tiers de chaque tour du premier membre;

   et d'un troisième membre relié activement au deuxième membre et oscillant autour d'un troisième axe distinct du deuxième axe et parallèle à lui, et présentant un point particulier, immuable par rapport au troisième membre, distinct du deuxième axe et appelé deuxième maneton, avec un rayon du deuxiè- me membre s'alignant avec le deuxième maneton du troisième membre ; le troi- sième axe étant plus éloigné du deuxième axe que le deuxième maneton ne l'est du deuxième axe ; le troisième axe, le deuxième axe et le deuxième maneton s'alignant l'un avec l'autre lorsque le premier axe, le deuxième axe et le premier maneton sont alignés l'un avec l'autre ;

   le rapport de la distance entre le premier axe et le deuxième axe à la distance entre le pre- mier axe et le premier maneton étant plus grand que le rapport de la distance du deuxième axe au troisième axe à la distance entre le troisième axe et    le deuxième maneton ; première dérivée de la fonction exprimant le mouve-   ment angulaire du troisième membre   en fonction   de la rotation du premier mem- bre ayant la même valeur en deux positions, la première étant celle où le premier maneton est aligné avec le premier et le deuxième axes, le premier axe étant situé entre le premier maneton et le deuxième axe, et la seconde position étant celle où le premier maneton a tourné d'environ 60 degrés à partir de la première position dans l'une ou l'autre direction,

   de quoi il résulte que des accroissements égaux du mouvement du premier maneton à la première position et à la seconde position produiront des mouvements de la même amplitude du deuxième manetono 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Dans les dessins on a voulu montrer quelques-unes seulement des nombreuses formes d'exécution que l'invention pourrait prendre, choisissant les formes pour la facilité de la description, le bon fonctionnement et la claire démonstration des principes utilisés. 



   La figure 1 est une vue schématique de l'embiellage fondamental dans une forme de l'invention. 



   La figure 2 est une vue schématique combinée montrant trois em- biellages fondamentaux de la figure 1 servant à obtenir une vitesse constan- te pour un tour entier de l'arbre conduit. 



   La figure 3 et une vue schématique d'une variante de l'appareil montrant les trois mécanismes associés. 



   La figure 4 est une vue schématique d'une autre variante d'un va- riateur de vitesse selon l'invention. 



   La figure 5 est une yue partielle, schématique et en perspective de l'appareil de la figure 4. 



   La figure 6 est une vue schématique montrant les leviers qui peu- vent être employés pour changer la position des éléments de réglage du méca- nisme des figures 4 et 5. 



   La figure 7 est une élévation, partiellement schématique, montrant une variante d'un des mécanismes,  font l'embiellage est déformé. 



   La figure 8 est une vue schématique illustrant l'embiellage fonda- mental lorsque les arbres conducteur et conduit sont coaxiaux. 



   La figure 9 est une vue correspondant à la figure 8, mais montrant les trois mécanismes employés ensemble en combinaison. 



   Les figures   10,   11 et 12 sont des élévations partiellement schéma- tiques montrant d'autres variations dans les moyens utilisés pour relier les embiellages. 



   La figure 11a est une élévation schématique d'une modification de la figure 11. 



   Les figures 13 et 14 montrent en élévation des leviers reliés par des articulations sans glissières, utilisables dans l'invention. 



   La figure 13a est une élévation schématique montrant l'embiellage de la figure 13 appliqué à un seul mécanisme complet. 



   La figure 14a est une élévation schématique montrant l'embiellage de la figure 14 appliqué à un seul mécanisme complet. 



   La figure 15 est une vue schématique montrant une forme d'exécution d'un mécanisme à roue libre réversible. 



   La figure 16 est une perspective montrant l'addition des mouvements desnécanismes à roue libre au moyen de bielles. 



   La figure 17 est une élévation schématique montrant une forme modi- fiée des liaisons entre les membres. 



   Dans le mécanisme de l'invention, le mouvement dérivé de la rota- tion du premier membre, qui peut être selon les diverses formes une manivelle, une came ou tout autre élément convenable, contrôle le mouvement d'un deuxiè- me membre, qui peut être selon les cas un levier, un galet de came ou tout autre mécanisme convenable, de façon à mouvoir le deuxième membre pour donner à un troisième membre un mouvement oscillant ou alternatif en arc qui soit uniforme à un haut degré sur une certaine partie de sa course angulaire. 



  En transmettant la portion uniforme du mouvement angulaire à un arbre conduit, 

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 à l'aide de mécanismes à roue libre, à partir de mécanismes distincts opérant effectivement en diverses positions angulaires du mouvement de l'arbre, il est possible de créer une rotation continue de l'arbre conduit qui soit bien uniforme dans le tour entier de 360 degrés.

   Donc, pour employer une comparai- son imparfaite, on pourrait dire que l'arbre conduit est entraîné par un grou- pe de cliquets oscillants dont le mouvement est transmis à l'arbre seulement quand ces cliquets se meuvent à vitesse constante, les cliquets devenant inactifs pour l'entraînement de l'arbre conduit durant les périodes où leur mouvement est non-uniforme ou renversée 
Considérant d'abord la forme d'exécution de la figure 1, on y voit un axe ou arbre d'entrée 30 autour duquel tourne une manivelle 31 conduisant un maneton selon une trajectoire circulaire 32. Un axe ou arbre de sortie 33 reçoit un mouvement oscillant d'une manivelle 34 qui se déplace sur un arc 35.

   Bien que cette trajectoire ne couvre qu'une portion de circonféren- ce, il deviendra évident par la suite de la description que le mouvement en arc peut être transmis par plusieurs mécanismes en diverses portions de la rotation de l'arbre, au moyen de dispositifs à roue libre. 



   Les manivelles sont reliées par une glissière droit ou levier con- venable 36, pivoté en 37 entre ses extrémités, et coulissant sur les mane- tons 31 et 34 de la première et de la deuxième manivelles. 



   Les axes 30, 33 et 37 sont fixes et alignés selon une droite qui forme l'axe de symétrie du mécanisme. Le maneton 31 parcourt la trajectoire circulaire 32 autour du centre 30 et sera appelé le caneton d'entrée. Quoi- que cela ne soit pas essentiel pour la présente invention, la manivelle d'en- trée sera supposée tourner normalement à vitesse constante, une telle vitesse constante étant usuelle et commode pour l'étude du mécanisme. Le deuxième maneton 34 parcourt un arc de cercle autour du centre 33 entre les limites 34' et 342 et sera appelé ici le maneton de sortie. 



   Le deuxième membre ou levier 36 pivote autour de l'axe 37 et glis- se en pivotant sur les manetons 31 et 34, de sorte que les points 31,37 et 34 sont constamment alignés sur une droite. Quand les manivelles opèrent, les distances 31-37 et 37-34 changent, tandis que les distances 30-31, 30-37, 33-34 et 33-37 restent les mêmes en grandeur, mais non en direction. 



   En supposant que le maneton d'entrée 31 tourne à vitesse constan- te, si le rapport de la distance 30-37 à 30-31 est plus grand que le rapport de la distance 33-37 à   33-34)   alors le maneton de sortie 34 oscillera au-des- sus et en dessous de l'axe 30-33 entre les limites 34' et 342 comme montré par la figure 1. 



   L'angle entre la ligne 31-37 et la ligne 37-30 peut s'exprimer en fonction de   l'angle a   entre la ligne 37-30 prolongée et la ligne 30-31 par la relation 
 EMI3.1 
 A son tour,l'angle ]3¯ entre la ligne 37-33 et la ligne 33-34 peut s'exprimer en fonction de l'angle c par la relation 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 
Avec un choix convenable des rapports m et n, la vitesse angulai- re du maneton de sortie 34 peut être rendue pratiquement constante lorsque le maneton d'entrée 31 tourne dans un secteur de 120 degrés défini par l'angle a variant entre moins 60 et plus 60 degrés, ou entre plus 60 et moins 60 degrés. 



   Qaund les rapports m et n sont choisis tels que la vitesse angulai- re du maneton de sortie 34 dans la position correspondant à l'une ou l'autre extrémité de ce secteur égale la vitesse angulaire du maneton de sortie 34 dans la position centrale correspondant à   l'angle ¯a   égal à zéro, alors la vitesse angulaire du maneton de sortie 34 reste très sensiblement constante pour l'ensemble des positions du maneton d'entrée 31 dans le secteur de 120 degrés défini ci-dessus. 



   Il existe une infinité de pareils choix dans lesquels soit m, soit n peut recevoir une valeur assignée arbitrairement, pourvu   qu'alors n   ou m satisfasse l'équation suivante 
 EMI4.2 
 où les angles a, b et c reçoivent les valeurs correspondant à l'une ou l'autre extrémité du secteur défini ci-dessus, c'est-à-dire a = 60 degrés b = valeur déterminée par l'équation (2) c = valeur déterminée par l'équation (1) 
Subtituant ces valeurs des angles, l'équation (3) peut s'écrire 
 EMI4.3 
 
L'équation (3) exprime la condition que la vitesse angulaire du ma- neton de sortie est la même aux deux extrémités et au milieu de tout secteur divisé en son milieu par l'axe 33-30. L'équation (4) exprime la même propri- été pour le secteur de 120 degrés défini précédemment. 



   Dans l'équation (4), les angles b et c sont déterminés par les équations suivantes 
 EMI4.4 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
L'équation (4) se résoud le plus facilement en donnant à m des va- leurs successives arbitraires, en trouvant c par l'équation (5) puis en es- sayant diverses valeurs de   n,   les valeurs correspondantes de b étant trouvé- es par l'équation   (6) ,    juqu'à   trouver des solutions approchées de l'équa- tion (4). Une solution vraie peut alors être trouvée pour n au degré voulu d'exactitude par une ou plusieurs interpolations entre des solutions appro- chées. 



   Les valeurs suivantes de m et de n satisfont à l'équation (4) lors- que a égale 60 degrés. m 1,9 1,93 2,0 2,2 2,4 2,6265 n 1,0 1,1 1,2157   1,4342   1,6327   1,9569   b 0 2,05 4,34 8,21   11,23   16,01 degrés 
D'autres paires de valeurs pourraient être obtenues graphiquement ou par interpolation entre les paires de valeurs ci-dessus. Pour chaque paire choisie, la constance de la vitesse du maneton de sortie dans le domaine an- gulaire en discussion peut s'estimer en exprimant l'angle b en fonction de valeurssuccessives de   l'angle   prises entre zéro et 60 degrés ou davantage,, données par les équations (1) et (2). Par exemple, quand   m   vaut 2,6265 et n vaut   le9569e   on trouve (voir page 11). 



   L'erreur maximum de 1,05 % de ce tableau correspond en genre et grandeur à la pulsation imprimée à une chaîne par un pignon de 22 dents, causée par la variation du diamètre primitif à chaque demi-dent. Puisque les pignons de 22 dents sont considérés comme pratiquement exempts de. toute pulsation, il est évident que le fonctionnement du mécanisme de l'invention est uniforme dans les mêmes limites acceptables. 
 EMI5.1 
 
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  Angle <SEP> a <SEP> Angle <SEP> b <SEP> Accroissements <SEP> de <SEP> Erreur <SEP> par <SEP> rapport
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<tb> degrés <SEP> degrés <SEP> l'angle <SEP> b <SEP> en <SEP> deg. <SEP> à <SEP> la <SEP> moyenne <SEP> 2,001
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<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 1,05 <SEP> %
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<tb> 7,5 <SEP> 1,980 <SEP> 1,980 <SEP> - <SEP> 0,95 <SEP> %
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<tb> 15 <SEP> 3,92 <SEP> 1,982 <SEP> - <SEP> 0,40 <SEP> %
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<tb> 
<tb> 22,5 <SEP> 5,955 <SEP> 1,993 <SEP> - <SEP> 0,05 <SEP> %
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<tb> 
<tb> 
<tb> 30 <SEP> 7,955 <SEP> 2,000 <SEP> 0,50 <SEP> %
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<tb> 
<tb> 
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<tb> 37,50 <SEP> 9,966 <SEP> 2,011 <SEP> 0,70 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 45 <SEP> 11,981 <SEP> 2,015 <SEP> 1,05 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 52,5 <SEP> 14,003 <SEP> 2,022 <SEP> 0,

  35 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
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<tb> 60 <SEP> 16,011 <SEP> 2,008
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 67,5 <SEP> 17,989 <SEP> 1,978
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 75 <SEP> 19,895 <SEP> 1,906
<tb> 
 
Comme la vitesse du maneton de sortie diminue légèrement après que l'angle   a   a passé la marque de 60 degrés, un autre embiellage identique, dé- phasé de 120 degrés sur le premier, pourra prendre effet à ce moment, grâce au dispositif à roue libre, avec une grande douceur, et à une autre position encore avancée de 120 degrés, un troisième mécanisme entrera en action.

   Les roues libres ou embrayages unidirectionnels de construction bien connue agi- ront ensemble sur un arbre de sortie commun..Comme, pour chacune de'trois unités, la portion où la vitesse est constante est également celle   'où   la. vi- 
 EMI5.2 
 të'sse' e13iï'Ia;'plu' élevé o'c6Mi; ente-ilu delâon <s'ighe yTchJ&qtrefirou-é lM)r&'-agi-6is3.tr"'lJ ar- bre commua pr.aciséme.ri.t):q1J,aruLslJrOta'tion.a:b, N::ijïèsre co3z'tnte e:t)!J:amaiprâ8<ï- allô (!)'I#ftle une :v;itie'sse.ralent;cxbi:;esinscprrr.a ..oaèel:eu- vent 'âte at2rtéa;e, 7cs 1ne'aniBmeiSlJ:1a;ngSude ov'i¯"e.at.mdcl:e q;enjreJ1;l êsrou 
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 <Desc/Clms Page number 6> 

 autres dispositifs convenables.

   La continuité de rotation de l'arbre de sor- tie est par conséquent assurée en tous temps, à la vitesse exprimée par    Vitesse de sortie = Vitesse d'entrée angle b pour a = 60  Vitesse sortie = Vitesse d'entrée x ang@e   
60 degrés 
Ainsi, par exemple, lorsque m vaut 2,6265 et n vaut 1,9569? b vaut alors 16,01 debrés et la vitesse de sortie vaut   26,7 %   de la vitesse d'entrée. Des rapports plus élevés sont possibles, mais ne sont pas recom- mandés en raison du danger croissant d'un arcboutement entre la manivelle de sortie 33-34 et la glissière   31-37-34'   Une limite raisonnable de l'angle   33-34-37   est 132 deg. qui correspond au rapport maximum de   26,7 % .   



   La figure 2 montre une transmission selon la figure 1 avec un ar- bre d'entrée 30, trois manetons d'entrée   31A,31B   et 31C et trois leviers ou glissières 36A, 36B et 36C. Ces leviers pivotent en un centre commun 37. Il existe un arbre desortie 33 et trois manetons de sortie 34A, 34B et 34C, re- liés à l'arbre de sortie par des dispositifs à roue libre. Tel que décrit ci-dessus, cet appareil avec ses axes 30, 33 et 37 fixes, ne produirait qu'un seul rapport de vitesse, déterminé par le choix particulier des valeurs de m et   de n   dans l'équation (4). Contrairement au résultat obtenu avec des réducteurs à engrenages, le rapport de vitesse n'est pas restreint à des va- leurs commensurables ou fractions entre deux nombres. 



   Par exemple, avec un appareil selon l'invention, un rapport égal à   1/2 #   peut être réalisé, ce qui pourrait être utile dans les machines à cal- culer malgré le fait   quel) est   incommensurable. Cependant, on estime que les applications principales de la présente invention se trouveront dans les transmissions à vitesse variable, dans lesquelles un rapport de vitesse pour- ra être fixé rapidement à toute valeur désirée entre zéro et un maximum de   26,7 %   environ. Ceci exige le changement simultané de m et de n selon l'é- quation (4). 



   Plusieurs classes de mécanismes pourraient être employés pour ob- tenir ce résultat, les suivants étant donnés à titre d'exemple. 



   1) Les axes 30, 33 et 37 restent fixes mais les rayons 30-31 et 33-34 sont rendus variables à volonté. Le fait d'avoir des axes fixes à l'en- trée et à la sortie est désirable au point de vue pratique, mais les change- ments de longueurs de manivelles pendant qu'elles tournent ou oscillent selon les cas entraînent de sérieuses complications techniques. 



   2) Les longueurs de manivelles 30-31 et 33-34 restent constantes mais les distances de centres 30-37 et 37-33 peuvent être changées à volonté. 



  Dans une construction de ce genre, un arbre peut rester fixe dans l'espace, mais l'autre arbre et le pivot 37 doivent changer de place pour satisfaire l'équation   (4).   



   3) Les deux arbres restent fixes dans l'espace, mais l'axe 37 est mobile, avec le:maneton d'entrée à rayon constant, et le maneton de sortie à rayon variable. A cause du déplacement angulaire limité du maneton de sortie, la difficulté technique de changer sa longueur n'est pas aussi sé- rieuse que peupla manivelle d'entrée à rotation complète. 



   La meilleure solution du point de vue pratique sera dans bien des cas celle décrite sous le paragraphe 2) ci-dessus, pourvu que l'arbre d'entrée reste fixe dans l'espace et que l'arbre de sortie déplaçable transmette ses oscillations angulaires à un arbre auxiliaire de sortie fixe dans l'espace, par des parallélogrammes articulés. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   La figure 3 montre un appareil de ce genre, dans lequel les axes 30 et 38 sont fixes dans l'espace, tandis que l'axe 33 se meut le long d'un arc de cercle autour de l'axe 38, avec l'axe 37 restant aligné avec les a- xes 30 et 33, plus la condition que le mécanisme satisfasse   1 équation   (4). 



  Le parallélogramme dans ces cas consiste en les leviers   40,   41, 42 et 43 ar- ticulés à leurs extrémités selon la figure. Comme dans le cas de la construc- tion de la figure 2, cet arrangement est répété trois fois à 120 degrés d'in- tervalle, les manetons étant représentés par 34A, 34B et 340. Les roues li- bres indiquées par   44A,   44B et 44C sont montées de manière à faire tourner l'arbre de sortie 38 et elles sont actionnées par les manetons de sortie 34 au moyen du parallélogramme, qui comprend les leviers 40 et 42 de longueurs égales. On comprendra, bien entendu, qu'il y a trois leviers 36, un seulement étant représenté pour simplifier le dessin. 



   Il existe de nombreuses autres solutions au problème, l'une d'elles étant montrée par la figure 4. Dans ce cas, l'arbre d'entrée peut se dépla- cer autour d'un arbre auxiliaire 45 fixe dans l'espace, et l'arbre d'entrée est entraîné par l'engrenage 46 monté sur l'arbre 45, qui engrène avec   la -   roue dentée 47 sur l'arbre 30. L'arbre d'entrée 30 peut être un   v'illebrequin   à 3 manetons, auquel cas un seul jeu d'engrenages 46-47 est suffisant. Si on le préfère, de courts arbres 30 séparés peuvent être utilisés avec une pai- re d'engrenages 46-47 pour chacun d'eux. Une construction de ce genre est montrée par la figure 5.

   Comme l'ilustre la figure, il est évident que les leviers 36A, 36B et 36C pivotent autour des manetons de sortie 34A, 34B et 34C pour actionner les roues libres 48A, 48B et 48C, chacune transmettant sa rotation dans un sens commun à une portion différente de la rotation de l'arbre commun de sortie 33. Les leviers 36A, 36B et 36C ont des boutonniè- res 50 et coulissent respectivement sur les manetons d'entrée   31A,   31B et 31C, et aussi sur l'axe commun 37.

   Cet axe 37 peut se déplacer dans l'une ou l'autre direction, ce qui change le point de pivotement par rapport aux manetons d'entrée 
Ici encore, l'axe 37 reste aligné avec les axes 30 et 33, et à des distances de ceux-ci satisfaisant l'équation   (4).   Comme le montre la figure 6, les conditions requises peuvent s'obtenir par des moyens connus tels que des guides à came, ou des combinaisons convenables de leviers articulés. 



  Dans la figure 6, les axes 33, 45, 51 et 52 sont les seuls qui soient fixes dans l'espace. L'axe 30 tourne autour de l'axe 45 par un bras 53. L'axe 37 tourne autour de l'axe 51 par un bras 54, L'axe 55 tourne autour de l'axe 52 par un bras 56. L'axe 30 est relié à l'axe 55 par une bielle 57 et l'axe 37 est relié à l'axe 55 par une bielle 58. Deux positions extrêmes sont représentées respectivement par les axes 37,37o ; 30,30 ; 55,   55 .   



   Les positions respectives et les longueurs de ces divers éléments dans l'espace par rapport aux axes de coordonnées x et y sont données dans le tableau suivant où il est évident que les chiffres indiqués sont des fac- teurs de base pouvant être multipliés par un coefficient commun quelconque pour changer l'échelle. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
 EMI8.1 
 
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  Numéro <SEP> de <SEP> X <SEP> Y <SEP> Longueur
<tb> 
<tb> référence
<tb> 
<tb> 33. <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 45 <SEP> 131 <SEP> 102
<tb> 
<tb> 51 <SEP> 55 <SEP> 76
<tb> 
<tb> 52 <SEP> 79 <SEP> 41,5
<tb> 
<tb> 53 <SEP> 102
<tb> 
<tb> 54 <SEP> 76
<tb> 
<tb> 56 <SEP> 79
<tb> 
<tb> 57.53
<tb> 
<tb> 58 <SEP> 53
<tb> 
 
Les positions 30   (0-131)   et 37 (0-55) correspondent à n égal à 1 (aucun mouvement du maneton de   sortie;,   ce qui signifie que la longueur de la manivelle de sortie 33-34 de la figure 4 est égale à 55 unités de coordonnées. Le réglage de la vitesse se fait en tournant le levier 56 et en l'arrêtant à la position désirée.

   Le même jeu de leviers pour régler le rap- port de vitesse est également applicable à la figure 3 ou à toute autre for- me de l'invention où les longueurs de manivelles restent constantes, et on comprendra que cette combinaison de leviers sera applicable sans devoir montrer le mécanisme dé réglage séparément pour chacune des formes de l'invention, 
Dans toutes les figures décrites jusqu'ici, les axes 30, 37 et 33 sont alignés sur une droite. Un tel arrangement n'est pas indispensable car la partie de l'embiellage fondamental à gauche de l'axe 37 peut être tournée de manière permanente et d'un angle fixe par rapport à la partie située à droite à l'axe 37.

   La figure 7 montre une telle modification dans laquelle l'angle 33-37-34 reste égal à l'angle 30-37-31 en tous temps, et par consé- quent conservant les propriétés précédemment décrites pour l'appareil. Dans cette forme, l'axe 37 est un pivot sans glissement, les glissières étant ré- alisées par la boutonnière 50' pour le maneton d'entrée 31 et par la bouton- nière 60 pour le maneton de sortie 34. 



   Dans la forme de réalisation de la figure 8, la rotation permanen- te des axes 30, 37 et 33 a été rendue égale à 180 degrés, et la distance 30-37 égale à la distance 37-33, de sorte que les arbres d'entrée et de sor- tie coïncident, l'un étant en prolongement de l'autre. Une application de cette disposition est illustrée par la figure 9, où il est évident que trois mécanismes selon la figure 8 sont superposés et exercent leurs impulsions à des moments différents sur un arbre de sortie commun. Ces mécanismes sont distribués: autour d'un centre commun, à 120 degrés d'intervalle, avec un seul maneton d'entrée 31 actionnant tous les leviers. Bien entendu, on comprendra que les leviers 36A, 36B et 36C sont déplacés l'un derrière l'autre dans des plans parallèles au papier du dessin. 



   Il est évident que l'arrangement des manetons 31 et 34 dans l'une quelconque des formes d'exécution précédentes pour assurer l'alignement avec l'axe 37 de long de la glissière 36 peut être assuré par une grande variété de moyens de guider un point. Des glissières et des rouleaux peuvent convenir comme montré dans les figures 10 à 12. Dans la figure 10, le pivot du ma- neton 34 ne coulisse pas, mais la boutonnière 50 dans le levier 36 permet le glissement de l'axe 37 et du maneton 31.Dans la figure 11, l'axe 37 ne permet pas le glissement, mais le maneton d'entrée 31 peut coulisser dans la boutonnière 50' etle maneton de sortie 34 dans la boutonnière 60. Dans la figure 12, un résultat similaire est obtenu, cette fois par pivotement du maneton 31 et glissement du maneton de sortie 34 et de l'axe 37 dans la bou- tonnière 502.

   Il va de soi que dans chacune des formes des figures 10 à 12 on n'a représenté qu'un seul des trois mécanismes nécessaires à constituer un appareil complet. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   Dans certains cas, au lieu de maintenir les alignements par des glissières, des organes analogues purement articulés peuvent être substitués, comme représenté dans les figures 13, 13a, 14 et 14a. Dans la figure 13a, un levier 64 possède un pivot fixe en 37 entre ses extrémités et des pivots mobiles 65 et 66 à ses bouts. L'embiellage des figures 13 et 13a consiste en les leviers 67 et 68 pivotés en 37 et 65 (66) à un bout, en 70 et 71 à l'autre bout sur un triangle 72 qui est lui-même pivoté au maneton 31 ou 34. 



   Les deux mécanismes de la figure 13a sont analogues, éventuelle- ment de dimensions différentes. Une construction du même genre apparaît à la figure 14a. Dans cette forme d'exécution, un levier 73 est pivoté sur l'axe 37,où il recontre aussi deux leviers   74.   Les leviers 75 sont pivotés en 76 aux extrémités du levier 73. Ces leviers 74 et 75 sont pivotés à leurs autres extrémités à un levier 77 par les pivots 78 et 80. L'autre bout du levier 77 est pivoté au maneton d'entrée 31 ou au maneton de sortie 34. 



   Dans cetains cas, le mécanisme peut être simplifié du point de vue constructif. Dans la figure 11a, on montre une forme d'exécution ressem- blant quelque peu à celles des figures-10 à 12, mais avec un réglage simpli- fié. L'arbre d'entrée 30 actionne un maneton 31 qui coulisse dans la bouton- nière 50' d'un levier 36. Le levier 36 coulisse par-une boutonnière 60' sur le caneton de sortie 34, et pivote autour de l'axe   37.  Dans ce cas-ci, le maneton de sortie est monté à l'extrémité d'un levier 61 dont le pivot 62 peut se déplacer à volonté le long de l'alignement 33-37-30 pour changer le rapport de vitesse, comme indiqué par les flèches.

   Le maneton de sortie 34 coulisse aussi dans la boutonnière 63 de la manivelle de sortie   63  qui est reliée à l'arbre de sortie sur l'axe 33, fixe dans l'espace, par des roues libres comme précédemment. 



   Il est visible que dans cette forme d'exécution le mouvement de l'axe de réglage 62 change la position du maneton de sortie et permet la variation de vitesse. On reconnaîtra que dans cette forme la pleine équiva- lence avec les formes précédentes peut être obtenue aux deux extrémités de la zone de réglage de la vitesse, c'est-à-dire à pleine vitesse (m = 2,6265 et n =   1,9569)   et à la vitesse zéro. L'axe 62 se situe entre les axes 37 et 33. Dans une des positions extrêmes, il coïncide avec l'axe 33 et dans l'au- tre position le maneton de sortie 34 coïncide avec l'axe 37 qui est reculé vers l'arrière pour permettre cette juxtaposition. Dans cette forme les 4 axes 30, 37, 62 et 33 restent toujours alignés ensemble. 



   La réversibilité de rotation du réducteur ou du variateur de vites- se selon l'invention peut être accomplie sans devoir recourir à des engrena- ges ou autres mécanismes similaires de renversement du sens de marche, pour- vu que les roues libres soient rendues réversibles à volonté. La figure 15 montre une des formes existantes d'embrayages unidirectionnels réversibles de construction symétrique. Ce dispositif emploie un chemin de roulement inté- rieur polygonal 81 qui, dans la présente invention, serait attaché à l'arbre de sortie. Il est entouré d'un chemin de roulement extérieur circulaire 82 et entre les deux se trouvent des rouleaux ou billes 83 tendant à se coincer dans un sens sous la poussée de ressorts appropriés.

   Ces ressorts sont par exemple hélicoïdaux en compression 84 prenant appui en 85 contre des butées appartenant à un anneau 86 pouvant tourner d'un certain angle par rapport au polygone central de manière à amener les ressorts dans la position marquée en traits pointillés, ce qui force les billes ou rouleaux à se coincer dans la direction opposée. L'anneau 86 est relié au polygone 81 et les deux tour- nent ensemble, mais un décalage angulaire relatif de grandeur réduite suggéré par les traits pointillés accomplit le renversement de la roue libre. Le renversement peut être effectué manuellement ou automatiquement par le cou- ple de réaction sur le boîtier du mécanisme de la façon bien connue par les dynamomètres. 

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   Comme on le sait par l'étude des courants alternatifs triphasés la somme de ces courants est égale à zéro en tous temps. D'une manière analo- gue, les mouvements projetés des trois manetons d'entrée ont une somme nulle à tout instant, pour toutes les positions de l'arbre d'entrée. Une proprié- té similaire existe dans les roues libres sur l'arbre de sortie selon l'in- vention, si l'on considère leurs projections de mouvement sur un plan per- pendiculaire à l'axe de symétrie. En effet, ces mouvements projetés ressem- blent étroitement aux mouvements projetés des manetons d'entrée eux-mêmes. 



   Il existe deux possibilités d'utiliser cette propriété 
1) On peut éliminer les jeux dans tous les pivots et glissières, dûs aux tolérances de construction et à l'usure en service, et qui pourraient autrement causer des bruits de battage résultant des alternancesde mouve- ment. Comme le montre la figure 16, de simples leviers servent à additionner les mouvements angulaires des trois roues libres pour donner une résultante pratiquement nulle et sans mouvement.

   Considérons les leviers 87, 88 et 90 montés à pivot sur les manetons de sortie respectifs, les leviers 87 et 88 étant articulés en 91 et 92 à un levier 93 et le levier 90 étant étant relié à un levier 95 par le pivot   94.   L'autre bout du levier 95 est articulé en 
96 au milieu du levier 93, et enfin le levier 95 est soumis à l'action d'un ressort hélicoïdal 97, de compression ou de traction, relié par un bout au point 98 du levier 95 situé au tiers de la distance entre les pivots 96 et 
94. Le ressort 97 est convenablement attaché à un point fixe et exerce un effort suffisant pour surmonter les forces d'inertie en jeu, maintenant une tansion élastique constante. Le point 98 devient le centre résultant.

   Bien qu'aucun changement appréciable de longueur n'apparaisse dans le ressort, son action se répartit', également entre les trois roues libres, évitant les renversements de contacts ou de couples et maintenant tous les joints collés sous des tensions non-alternatives. 



   2) Le mécanisme de la   figure .16   peut également être utilisé pour simplifier l'étude et la construction des coulisses de 31, 37 et   34,   qui n'ont plus besoin de guidages de rappel positifs. La figure 17 montre le dessin simplifié d'une réalisation dans laquelle le levier 36 est une barre droite pivotée en 37. Un rouleau convenable   100   au maneton d'entrée 31 main- tient contact sur une face du levier 36, et au maneton de sortie un rouleau 
101 roule sur la même face du levier 36. Un ressort hélicoïdal de tension 
102 agissant à partir d'un point fixe 103 rappelle le maneton de sortie dans une position où il maintient le contact avec le levier 36.

   Il apparaît donc clairement que pour une partie de la source le rouleau 100 pousse le levier et que pour l'autre partie de la course le levier pousse le rouleau, réali- sant ainsi l'effet d'une glissière sans jeu.

Claims (1)

  1. RESUME.
    1.- Un mécanisme de transmission de mouvement comprenant un arbre d'entrée pouvant tourner autour d'un premier axe, un premier membre monté sur l'arbre d'entrée, un deuxième membre relié activement. au premier membre et un troisième membre relié activement au deuxième membre, caractérisé en ce que le deuxième membre oscille autour d'un deuxième axe tandis qu'un rayon fixe du deuxième membre s'aligne avec un point, appelé premier maneton, fixé sur le premier membre, durant au moins un tiers de chaque tour de l'arbre d'entrée, le troisième membre oscillant autour d'un troisième axe tandis qu'un rayon fixe du deuxième membre s'aligne constamment avec un point, appelé se- cond maneton, fixé sur le troisième membre ;
    le deuxième axe, le troisième axe et le second maneton étant en ligne droite quand le premier axe, le deu- xième axe et le premier maneton sont en ligne droite, avec au moins un para- mètre d'une première classe et au moins un paramètre d'une seconde classe variant simultanément, la première classe consistant en la distance entre le <Desc/Clms Page number 11> premier axe et le deuxième axe, appelée premier paramètre, et en la distance entre le premier axe et le premier maneton, appelée deuxième paramètre, tan- dis que 3a seconde classe consiste en la distance entre le deuxième axe et le troisième axe, appelée troisième paramètre, et en la distance entre le troi- sième axe et le second maneton, appelée quatrième paramètre,
    cette variation satisfaisant constamment et substantiellement l'équation EMI11.1 dans laquelle m est le rapport du premier paramètre au deuxième paramètre, n est le rapport du troisième paramètre au quatrième paramètre, c'est un angle défini par EMI11.2 et b est un angle défini par sin (b + c) = n sin c 2.- Un mécanisme de transmission de mouvement selon la revendica- tion 1, dans lequel un quatrième membre est relié activement au deuxième maneton, et oscille autour d'un quatrième axe tandis qu'un rayon fixe du quatrième membre s'aligne constamment avec le second maneton ; ledeuxième axe, le troisième axe, le quatrième axe et le second maneton étant en ligne droite quand le premier axe, le deuxième axe et le premier maneton sont en ligne droite.
    3.- Un variateur de vitesse mécanique dans lequel trois mécanis- mes selon la revendication 1, ayant un arbre d'entrée commun avec les pre- miers manetons déphasés angulairement de 120 degrés l'un sur l'autre, agis- sent sur un arbre de sortie commun au moyen de trois dispositifs unidirec- tionnels à roue libre, dont chacun est actionné par un des troisièmes membres et transmet son couple à l'arbre de sortie.
    4.- Un variateur de vitesse mécanique dans lequel trois mécanismes selon la revendication 2, ayant un arbre d'entrée commun avec les premiers manetons déphasés angulairement de 120 degrés l'un sur l'autre, agissent sur un arbre de sortie commun au moyen de trois dispositifs unidirectionnels à roue libre, dont chacun est actionné par un des quatrièmes membres et trans- met son couple à l'arbre de sortie.
    5.- Un variateur de vitesse mécanique selon l'une des revendica- tions 3 et 4, dans lequel les dispositifs unidirectionnels àroue libre sont réversibles et par le fait peuvent renverser le sens de marche du variateur, 6.- Un variateur de vitesse mécanique selon l'une des revendica- tions 3 à 5, pourvu d'embiellages activés par les mouvements des dispositifs à roue libre et ajoutant algébriquement ces mouvements pour -obtenir substan- tiellement zéro en. tous temps, et raccordés à un mécanisme élastique au point de sommation de ces mouvements.
    7.- Un variateur de vitesse mécanique selon l'une des revendica- tions 1 à 6, dans lequel des mécanismes associent positivement les membres reliés activement, dans une direction des oscillations, et des mécanismes <Desc/Clms Page number 12> associent élastiquement lesdits membres dans la direction opposée des oscillations.
    8. - Un variateur de vitesse mécanique selon l'une des revendica- tions 1 à 7, dans lequel des embiellages articulés sans coulisses assurent l'alignement des rayons avec les manetons.
    9.- Un variateur de vitesse mécanique selon l'une des revendica- tions 3 à 8, dans' lequel l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie sont coaxiaux.
    10.- Un variateur de vitesse mécanique selon l'une des revendica- tions 3 et 5 à 8, dans lequel un système de leviers articulés assure les changements de rapports de vitesses, consistant en une première manivelle pouvant tourner autour d'un quatrième pivot fixe et reliée au premier axe, en une deuxième manivelle pouvant tourner autour d'un cinquième pivot fixe et reliée au deuxième axe, en une troisième manivelle pouvant tourner autour d'un sixième pivot fixe et reliée à deux bielles en un point commun, une des bielles étant reliée au premier axe et l'autre bielle au deuxième axe, les positions relatives et les dimensions étant définies en termes et coordonnées cartésiennes par 0 - 0 pour le troisième axe, 131 - 102 pour le quatrième pi- vot, 55 - 76 pour le cinquième pivot, 79 - 41,5 pour le sixième pivot, 102 pour le rayon de la première manivelle,
    76 pour le rayon de la deuxième ma- nivelle, 79 pour le rayon de la troisième manivelle, et 53 pour la longueur de chaque bielle, ces coordonnées étant exprimées en unités quelconques de longueur.
    11.- Un variateur de vitesse mécanique ,selon l'une des revendica- tions 5 à 10, dans lequel un châssis supporte l'appareil, avec un mécanisme sensible au couple de réaction du châssis et capable de renverser le sens des dispositifs unidrectionnels à roue libre en réponse à un renversement du sens de rotation de l'arbre d'entrée.
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