Véhicule à moteur suspendu, comprenant une transmission à courroie et variateur de vitesse automatique centrifuge On connaît déjà des véhicules à moteur dans lesquels la transmission est assurée par courroie sur poulie extensible, le diamètre de cette poulie variant sous l'action d'un dispositif commandé par la force centrifuge.
La présente invention a pour objet un vé hicule à moteur suspendu, comprenant une transmission à courroie et variateur de vitesse automatique centrifuge,- caractérisé par le fait que la transmission comprend une poulie ex tensible calée sur l'axe de sortie du moteur, comportant deux joues dont l'une au moins est mobile axialement, la joue mobile subissant l'action d'organes susceptibles de se déplacer sous l'effet de la force centrifuge, la tension de la courroie étant provoquée par une force agissant sur l'axe de rotation de cette poulie,. le moteur étant, à cet effet, monté oscillant en un point de sa partie supérieure.
Le déplacement de la poulie extensible s'effectue donc sur un trajet en arc de cer cle dont le centre coïncide avec le point supé rieur de suspension du moteur au cadre du véhicule.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'invention et plusieurs variantes.
La fig. 1 montre en élévation le bloc-mo teur et la transmission primaire d'un motocycle équipé d'une transmission variateur de vi tesse automatique.
La fig. 2 est une coupe passant par la ligne <I>11-I1</I> de la fig. 1.
La fig. 3 représente en coupe longitudinale la poulie extensible calée sur l'arbre de sortie du moteur. Les deux joues mobiles de la pou lie sont représentées dans chaque moitié dans des positions différentes.
La fig. 4 est une élévation d'une des deux joues mobiles 9 de cette poulie.
La fig. 5 est une coupe longitudinale d'une autre forme d'exécution de la poulie extensible. La fig. 6 montre la face interne d'un des deux flasques latéraux de cette poulie.
La fig. 7 représente en coupe longitudinale une variante d'exécution.
La fig. 8 est une vue de profil. de cette même variante.
La fig. 9 montre une autre variante, repré sentée en coupe longitudinale.
La fig. 10 montre une autre variante, éga lement en coupe longitudinale.
Le bloc-moteur 1, avec son carburateur 2, son tuyau d'échappement 3 et son silencieux 4, oscille librement autour d'un point d'attache supérieur 5 normalement prévu sur le cadre 6 du motocycle. A son extrémité inférieure, le moteur est retenu dans des boutonnières for mées dans des pattes 7. La courroie trapézoï dale 8 s'enroule d'une part sur la poulie de sortie 9 du moteur, et d'autre part sur une pou lie primaire 10 d'un dispositif démultiplicateur qui, dans ce type de motocycle, tourne fou sur l'axe 11 du pédalier.
Le dessin montre en traits pleins l'ensemble occupant une position voisine de la position de démultiplication la plus grande, position à laquelle l'axe de la poulie 9 coïncide avec le centre P, et d'autre part, en traits mixtes, la po sition de démultiplication la plus petite, qui est celle où l'axe de la poulie 9 coïncide avec le centre G.
Le dispositif centrifuge du variateur de vi tesse automatique représenté est associé à la poulie 9 motrice (voir fig. 3 et 4). Cette pou lie comporte un moyeu 12 calé sur l'arbre de sortie 13 du moteur 1, et deux joues tronconi ques 14, 15 à sommets en regard, coulissant librement dans le sens axial sur ce moyeu, mais rendues solidaires en rotation de celui-ci, au moyen d'aiguilles 16 formant clavettes. Deux flasques 17, 18 rigidement assemblés au moyeu 12 par des vis 19, 20, limitent vers l'extérieur la course des joues 14, 15 entre lesquelles s'en roule la courroie primaire trapézoïdale 8.
Ces flasques font à la fois office de moyens de gui dage et d'organes de protection pour les billes appartenant au dispositif centrifuge.
Sur la face externe de chacune des joues 14, 15 sont ménagés des alvéoles radiaux 21, dans chacun desquels est logée une bille 22. Le fond 23 de chaque alvéole constitue une rampe dont le profil est tel que, sous l'action de la force centrifuge, les billes qui prennent appui d'une part sur cette rampe, et d'autre part sur les faces internes des flasques 17, 18 planes et perpendiculaires à l'axe moteur, ten dent à rapprocher l'une de l'autre les deux joues 14, 15 en se déplaçant radialement vers l'extérieur.
A cette action vient s'opposer l'effet anta goniste d'un ressort compensateur 24 (voir fig. 2), lequel tend constamment à éloigner la poulie extensible 9 de la poulie fixe 10, et par conséquent à écarter l'une de l'autre les deux joues 14, 15, par l'intermédiaire de la courroie trapézoïdale 8. Ce ressort 24 est interposé en tre deux cuvettes dont l'une, désignée par 25, est réglable par vissage sur une tige 26, alors que l'autre, désignée par 27, coulisse librement sur celle-ci. La fig. 2 montre bien que le res sort 24 comprimé tend à écarter les axes 28, 29, dont l'un est engagé dans les boutonnières des pattes 7, et dont l'autre est solidaire du carter du moteur 1.
Une butée 30 réglable sur la tige 26 est interposée entre deux oreilles 31, 32 appartenant à l'axe 29, et limite dans les deux sens la course de cet axe et par consé quent celle de l'ensemble du bloc-moteur.
Dans l'exemple représenté, le dispositif est complété par un compas dont les deux bran ches 33, 34 sont constituées par des chapes articulées l'une sur l'autre par un axe 35, et articulées respectivement sur l'axe 28 engagé dans les boutonnières des pattes 7 d'une part, et sur un axe 36 engagé dans des oreilles ap partenant au carter du moteur 1 d'autre part. Le compas 33, 34 a pour fonction d'assurer la fixité latérale du bloc-moteur 1, en soulageant l'axe 5 sur lequel il pivote à sa partie supé rieure, et de garantir ainsi une ligne de trans mission rigoureusement constante.
Le fonctionnement de la transmission est le suivant : lorsque le moteur est arrêté, le ressort 24 repousse le moteur vers la droite, sur la fig. 1, et la tension ainsi exercée sur la courroie trapézoïdale 8 écarte l'une de l'autre les deux joues tronconiques 14, 15 de la pou lie 9 qui prennent alors la position- montrée dans la partie supérieure de la fig. 3, et dans la partie de droite de la fig. 4, position dans laquelle elles butent contre les flasques 17, 18, les billes 22 étant alors repoussées vers le cen tre,
en se logeant au plus profond de leurs al véoles 21. Ceci correspond à la plus petite vitesse (position P) de l'axe de la poulie de sortie du moteur.
Lorsque le moteur accélère, la force cen trifuge croissante qui s'exerce sur les billes 22 les sollicite vers l'extérieur. Prenant appui sur les faces parallèles des flasques 17, 18, ces billes repoussent les joues tronconiques 14, 15 l'une vers l'autre, suivant la loi déterminée par le profil du fond 23 des alvéoles, obligeant ainsi la courroie 8 à épouser une circonférence de diamètre progressivement croissant, jusqu'à ce que les joues 14, 15 viennent au contact l'une de l'autre (position indiquée par la partie inférieure de la fig. 3, et la partie de gauche de la fig. 4, correspondant à la plus grande vitesse).
La courroie 8 étant inextensible, l'accrois sement de son diamètre d'enroulement ne peut s'effectuer que si l'ensemble du bloc-moteur 1 se déplace en même temps vers la gauche sur la fig. 1, contre l'action du ressort taré 24 qui se comprime, jusqu'à ce que l'axe de la poulie de sortie du moteur atteigne le point G.
Toutes les vitesses intermédiaires corres pondent à une position d'équilibre entre les ac tions antagonistes de la force centrifuge s'exer çant sur les billes 22 d'une part, et la force ta rée du ressort 24 d'autre part.
Au cours des déplacements du moteur, les deux branches du compas 33, 34 s'articulent sans s'opposer à ses mouvements d'oscillation, tout en absorbant efficacement les réactions latérales ou de torsion de la transmission.
Une telle disposition offre des avantages particuliers. En effet 1) La poulie de sortie du moteur est éelle où les forces centrifuges sont les plus impor tantes, puisque c'est celle qui tourne à la vitesse la plus élevée. 2) La poulie extensible étant à deux joues symétriquement mobiles en sens inverse, la ligne de transmission reste respectée à tou tes les allures, ce qui est important préci sément en raison du faible entre-axe qui sépare la poulie motrice mobile de la pou lie primaire du dispositif démultiplicateur.
3) La tension de la courroie étant assurée par le seul déplacement de la poulie extensible, le dispositif démultiplicateur normal ne su bit aucune modification. 4) La variation s'effectuant sur l'étage pri maire de la transmission, la poulie exten- sible est animée d'une grande vitesse an gulaire, ce qui facilite son fonctionnement.
5) Puisque le bloc-moteur est utilisé comme levier pour-transmettre l'effort du ressort compensateur des variations du diamètre utile de la poulie extensible, le point d'at tache supérieur normal de ce moteur joue en même temps le rôle de pivot pour ce levier, rendant ainsi inutile tout organe d'ar ticulation particulier. Comme on l'a représenté dans les fig. 5 et 6, des logements sont ménagés sur les sur faces contre lesquelles portent les billes qui commandent le rapprochement des deux demi poulies,
de façon à constituer des points de repos ou de demi-verrouillage pour celles-ci, logements où elles s'immobiliseront jusqu'à ce qu'un effort suffisant les en fasse sortir.
Pendant ces périodes de stabilisation des billes, la courroie trapézoïdale occupera une position fixe par rapport à la poulie extensible, grâce à quoi son usure sera réduite d'autant. Cette transmission permet ainsi d'obtenir des plages de vitesse dans lesquelles l'accélération du véhicule - ou sa décélération - ne se traduiront pas immédiatement par un chan gement du rapport de démultiplication, grâce à quoi par exemple le lancement du moteur sera facilité.
Les logements prévus sont, dans la forme d'exécution suivant les fig. 5 et 6, constitués par des gorges circulaires concentriques 38, 39, ménagées dans la face interne des flasques 17, 18.
Leur position diamétrale est choisie pour que ces gorges correspondent par exemple aux périodes de démarrage, petite vitesse, et mar che à la vitesse normale prévue. Le variateur de vitesse sera donc stabilisé par le demi-ver- rouillage des billes 22 dans ces gorges: Un ef fort d'une valeur déterminée par la profondeur et le profil de ces gorges sera nécessaire pour que les billes 22 s'en dégagent, et agissent de la manière prévue sur les joues mobiles 14 et 15.
Ces gorges 38, 39 ne seront pas nécessai rement au nombre de deux, comme dans l'exemple en question. On pourra n'en ména- ger qu'une, ou trois par exemple, convenable ment disposées sur le trajet radial des billes 22.
En variante de la forme d'exécution indi quée, les gorges circulaires des flasques 17, 18 pourraient être remplacées par des logements correspondants ménagés dans les rampes 23 des alvéoles 21.
On peut aussi prévoir une solution inter médiaire suivant laquelle on utilisera simulta nément des gorges dans les flasques et des lo gements dans les alvéoles des joues de la poulie extensible, ces gorges et logements étant dis posés soit en correspondance, soit suivant des diamètres différents.
Enfin, on peut concevoir une forme d'exé cution simplifiée, où une seule nappe de billes serait prévue d'un seul côté de la poulie.
Dans la variante représentée dans les fi-. 7 et 8, les billes sont remplacées par des mas- selottes 40 articulées sur des axes 41 portés par la joue mobile 14, et agissant par leur bec 42 sur un plateau 43 solidaire de l'autre joue 15. Une clavette 44 permet le coulissement de la joue 14 sur l'axe 45 de la joue 15. Les posi tions de stabilisation de la poulie extensible représentée sont ici déterminées par un verrou à bille 46, susceptible de venir s'engager dans l'un ou l'autre des logements 47 représentés au nombre de trois dans l'exemple choisi.
Le verrou à action directe des fig. 7 et 8 est remplacé à titre d'exemple, dans la fig. 9-, par une masselotte 48 montée de la même ma nière que la masselotte 40 de la fig. 7, et sur laquelle un ressort 49 agit en sens inverse de la force centrifuge. Cette forme d'exécution per met, en déterminant convenablement la force du ressort 49 d'une part, et le poids ainsi que les dimensions de la masselotte 48 d'autre part, d'obtenir facilement la force de verrouillage re quise dans chaque cas.
Dans la fig. 10, un verrou à bille 50 ana logue au verrou 46 de la fig. 7 vient s'engager dans dés logements 51 ménagés dans le corps de la masselotte 40, en vue d'un résultat iden tique à celui obtenu grâce aux dispositifs re présentés dans les figures précédentes.
Le ressort à boudin 24 qui constitue un moyen simple et économique d'action sur le bras de levier que forme le bloc-moteur, pour rait être remplacé par un mécanisme plus com plexe de cames, rampes ou leviers quelconques, toujours sollicités par un dispositif élastique, afin d'obtenir la loi de tension appropriée de la courroie.
Inversement, si le guidage latéral assuré par les .pattes 7 est jugé suffisant, le mécanisme pourra être simplifié en supprimant le compas 33, 34, l'axe 36 coulissant directement dans les boutonnières de ces pattes.
Une simplification peut être encore réa lisée, dans un motocycle très économique, en supprimant complètement le ressort 24 et ses organes associés. En effet, si le point de pivo tement du moteur est situé suffisamment en avant du centre de gravité de celui-ci, ce mo teur exercera par lui-même sur la courroie 8 l'effort de traction qui équilibrera celui dû à la force centrifuge, et qui tend à augmenter le diamètre utile de la poulie extensible.
Suspended motor vehicle, comprising a belt transmission and centrifugal automatic speed variator Motor vehicles are already known in which the transmission is provided by a belt on an extendable pulley, the diameter of this pulley varying under the action of a controlled device. by centrifugal force.
The present invention relates to a suspended motor vehicle, comprising a belt transmission and centrifugal automatic speed variator, - characterized in that the transmission comprises an extensible pulley wedged on the output shaft of the engine, comprising two cheeks, at least one of which is axially movable, the movable cheek undergoing the action of members capable of moving under the effect of centrifugal force, the tension of the belt being caused by a force acting on the axis of rotation of this pulley ,. the motor being, for this purpose, mounted oscillating at a point of its upper part.
The displacement of the extendable pulley is therefore effected on a path in the arc of a circle, the center of which coincides with the upper point of suspension of the engine from the frame of the vehicle.
The appended drawing represents, by way of example, one embodiment of the invention and several variants.
Fig. 1 shows in elevation the engine block and the primary transmission of a motorcycle equipped with an automatic speed variator transmission.
Fig. 2 is a section passing through the line <I> 11-I1 </I> of FIG. 1.
Fig. 3 shows in longitudinal section the extensible pulley wedged on the output shaft of the motor. The two movable cheeks of the louse are shown in each half in different positions.
Fig. 4 is an elevation of one of the two movable cheeks 9 of this pulley.
Fig. 5 is a longitudinal section of another embodiment of the extendable pulley. Fig. 6 shows the internal face of one of the two lateral flanges of this pulley.
Fig. 7 shows in longitudinal section an alternative embodiment.
Fig. 8 is a side view. of this same variant.
Fig. 9 shows another variant, shown in longitudinal section.
Fig. 10 shows another variant, also in longitudinal section.
The engine block 1, with its carburetor 2, its exhaust pipe 3 and its silencer 4, oscillates freely around an upper attachment point 5 normally provided on the frame 6 of the motorcycle. At its lower end, the motor is held in buttonholes formed in tabs 7. The trapezoidal belt 8 winds on the one hand on the output pulley 9 of the motor, and on the other hand on a primary pulley. 10 of a reduction device which, in this type of motorcycle, turns crazy on the axle 11 of the crankset.
The drawing shows in solid lines the assembly occupying a position close to the greatest reduction position, position at which the axis of the pulley 9 coincides with the center P, and on the other hand, in phantom lines, the po The smallest gear reduction position, which is where the axis of the pulley 9 coincides with the center G.
The centrifugal device of the automatic speed variator shown is associated with the drive pulley 9 (see Figs. 3 and 4). This louse comprises a hub 12 wedged on the output shaft 13 of the motor 1, and two frustoconical cheeks 14, 15 with opposite tops, sliding freely in the axial direction on this hub, but made integral in rotation with it. here, by means of needles 16 forming keys. Two flanges 17, 18 rigidly assembled to the hub 12 by screws 19, 20, outwardly limit the travel of the cheeks 14, 15 between which the primary trapezoidal belt 8 rolls.
These flanges act both as guiding means and as protective members for the balls belonging to the centrifugal device.
On the outer face of each of the cheeks 14, 15 are formed radial cells 21, in each of which is housed a ball 22. The bottom 23 of each cell constitutes a ramp whose profile is such that, under the action of the force centrifugal, the balls which bear on the one hand on this ramp, and on the other hand on the internal faces of the flanges 17, 18 plane and perpendicular to the motor axis, ten tooth to bring the two cheeks 14, 15 moving radially outward.
This action is opposed to the antagonistic effect of a compensating spring 24 (see fig. 2), which constantly tends to move the extendable pulley 9 away from the fixed pulley 10, and consequently to move one of the pulley away. 'other the two cheeks 14, 15, by means of the trapezoidal belt 8. This spring 24 is interposed between two cups, one of which, designated by 25, is adjustable by screwing on a rod 26, while the other, designated by 27, slides freely on it. Fig. 2 clearly shows that the compressed res comes out 24 tends to move the pins 28, 29 apart, one of which is engaged in the buttonholes of the tabs 7, and the other of which is secured to the motor housing 1.
An adjustable stop 30 on the rod 26 is interposed between two lugs 31, 32 belonging to the axis 29, and limits in both directions the stroke of this axis and consequently that of the entire engine block.
In the example shown, the device is completed by a compass, the two branches of which 33, 34 are formed by yokes articulated one on the other by an axis 35, and articulated respectively on the axis 28 engaged in the buttonholes of the tabs 7 on the one hand, and on a pin 36 engaged in lugs ap partenant to the motor housing 1 on the other hand. The function of the compass 33, 34 is to ensure the lateral fixedness of the engine block 1, by relieving the axis 5 on which it pivots at its upper part, and thus to guarantee a strictly constant transmission line.
The operation of the transmission is as follows: when the engine is stopped, the spring 24 pushes the engine to the right, in fig. 1, and the tension thus exerted on the trapezoidal belt 8 moves the two frustoconical cheeks 14, 15 of the pulley 9 away from one another, which then take the position shown in the upper part of FIG. 3, and in the right part of fig. 4, position in which they abut against the flanges 17, 18, the balls 22 then being pushed back towards the center,
by lodging in the depths of their pockets 21. This corresponds to the lowest speed (position P) of the axis of the motor output pulley.
When the motor accelerates, the increasing cen trifugal force exerted on the balls 22 urges them outwards. Bearing on the parallel faces of the flanges 17, 18, these balls push the frustoconical cheeks 14, 15 towards one another, according to the law determined by the profile of the bottom 23 of the cells, thus forcing the belt 8 to conform to a circumference of gradually increasing diameter, until the cheeks 14, 15 come into contact with each other (position indicated by the lower part of fig. 3, and the left part of fig. 4, corresponding to the highest speed).
The belt 8 being inextensible, the increase in its winding diameter can only be effected if the assembly of the engine block 1 moves at the same time to the left in FIG. 1, against the action of the calibrated spring 24 which compresses, until the axis of the motor output pulley reaches point G.
All the intermediate speeds correspond to a position of equilibrium between the antagonistic actions of the centrifugal force exerted on the balls 22 on the one hand, and the thrust force of the spring 24 on the other hand.
During the movements of the engine, the two branches of the compass 33, 34 articulate without opposing its oscillatory movements, while effectively absorbing the lateral or torsional reactions of the transmission.
Such an arrangement offers particular advantages. In fact 1) The motor output pulley is where the centrifugal forces are the most important, since it is the one that rotates at the highest speed. 2) The extendable pulley being with two flanges symmetrically movable in opposite directions, the transmission line remains respected at all speeds, which is important precisely because of the small center distance that separates the mobile driving pulley from the pulley. primary of the reduction device.
3) The belt tension being ensured by the sole movement of the extensible pulley, the normal reduction device does not undergo any modification. 4) As the variation takes place on the primary transmission stage, the extendable pulley is driven at high angular speed, which facilitates its operation.
5) Since the engine block is used as a lever to transmit the force of the compensating spring for variations in the useful diameter of the extendable pulley, the normal upper attachment point of this engine simultaneously acts as a pivot for this lever, thus rendering any particular articulation member unnecessary. As shown in FIGS. 5 and 6, housings are provided on the surfaces against which bear the balls which control the bringing together of the two half pulleys,
so as to constitute rest or half-locking points for them, housing where they will immobilize until a sufficient force makes them come out.
During these periods of stabilization of the balls, the V-belt will occupy a fixed position relative to the extensible pulley, whereby its wear will be reduced accordingly. This transmission thus makes it possible to obtain speed ranges in which the acceleration of the vehicle - or its deceleration - will not immediately result in a change in the gear ratio, thanks to which, for example, the starting of the engine will be facilitated.
The housings provided are, in the embodiment according to FIGS. 5 and 6, formed by concentric circular grooves 38, 39, formed in the internal face of the flanges 17, 18.
Their diametrical position is chosen so that these grooves correspond, for example, to periods of starting, low speed, and walking at the normal planned speed. The speed variator will therefore be stabilized by the half-locking of the balls 22 in these grooves: A strong force of a value determined by the depth and the profile of these grooves will be necessary for the balls 22 to emerge from them, and act as provided on the movable cheeks 14 and 15.
These grooves 38, 39 will not necessarily be two in number, as in the example in question. Only one can be left, or three for example, suitably arranged on the radial path of the balls 22.
As a variant of the embodiment indicated, the circular grooves of the flanges 17, 18 could be replaced by corresponding housings formed in the ramps 23 of the cells 21.
It is also possible to provide an intermediate solution according to which grooves in the flanges and housings in the cells of the cheeks of the extensible pulley will be used simultaneously, these grooves and housings being arranged either in correspondence or according to different diameters.
Finally, one can conceive of a simplified form of execution, where a single layer of balls would be provided on one side of the pulley.
In the variant shown in fi-. 7 and 8, the balls are replaced by mas- selottes 40 articulated on pins 41 carried by the movable cheek 14, and acting by their beak 42 on a plate 43 integral with the other cheek 15. A key 44 allows sliding of the cheek 14 on the axis 45 of the cheek 15. The stabilization positions of the extensible pulley shown are here determined by a ball lock 46, capable of engaging in one or the other of the housings 47 represented in number of three in the example chosen.
The direct-acting lock of fig. 7 and 8 is replaced by way of example, in fig. 9-, by a weight 48 mounted in the same way as the weight 40 of FIG. 7, and on which a spring 49 acts in the opposite direction to the centrifugal force. This embodiment allows, by suitably determining the force of the spring 49 on the one hand, and the weight as well as the dimensions of the weight 48 on the other hand, to easily obtain the locking force required in each case. .
In fig. 10, a ball lock 50 analogous to the lock 46 of FIG. 7 engages in housing 51 provided in the body of the weight 40, with a view to a result identical to that obtained by means of the devices shown in the preceding figures.
The coil spring 24 which constitutes a simple and economical means of action on the lever arm formed by the engine block, could be replaced by a more complex mechanism of any cams, ramps or levers, always requested by a device. elastic, in order to obtain the appropriate law of tension of the belt.
Conversely, if the lateral guidance provided by the legs 7 is deemed sufficient, the mechanism can be simplified by removing the compass 33, 34, the axis 36 sliding directly in the buttonholes of these legs.
A simplification can be further realized, in a very economical motorcycle, by completely eliminating the spring 24 and its associated members. Indeed, if the pivot point of the motor is located sufficiently in front of the center of gravity of the latter, this motor will by itself exert on the belt 8 the traction force which will balance that due to the centrifugal force. , and which tends to increase the useful diameter of the extendable pulley.