Dispositif variateur de vitesse à friction Il est bien connu de prévoir dans un dispositif variateur de vitesse à friction, plusieurs plateaux menants dont les axes sont perpendiculaires à celui du galet mené, galet qui roule sur une piste de chacun de ces plateaux, dont le rayon est réglable par déplace ment coaxial dudit galet au moyen d'un mécanisme approprié.
Il est bien connu également de constituer le galet mené sous forme d'un rotor sur lequel sont montés fous, dans des directions orthogonales à son axe, des corps de révolution dont l'enveloppe commune est en partie circulaire. Cette constitution particulière du galet mené permet de substituer, lors du déplacement axial de celui-ci, au phénomène de glissement qui prend naissance dans les dispositifs variateurs à galet simple, un phénomène de roulement.
Ainsi, la pré sence d'un tel galet composite s'apparentant à un tore rotatif dont les sections pourraient tourner sur elles- mêmes, permet d'accroître, d'une part, la sensibilité de la commande en variation, d'autre part, la puis sance transmissible, puisque l'adhérence du galet sur le ou les plateaux peut être accrue, cette adhérence n'influençant plus la commande en déplacement axial dudit galet et, par suite, n'étant plus limitée.
La présente invention a pour objet un dispositif variateur de vitesse du type mentionné.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés.
Sur ces dessins la fig. 1 est une coupe longitudinale prise suivant la ligne I-I de la fig. 2 ; la fig. 2 est une coupe transversale prise suivant la ligne II-II de la fig. 1. Le dispositif variateur est logé dans un carter fixe en deux demi-coquilles 1 et 2 assemblées l'une sur l'autre avec étanchéité, suivant un plan de joint 3. La demi-coquille 1 supporte, par l'intermédiaire d'un roulement à aiguille 4 et d'une butée à billes 5 par exemple, un arbre moteur 6 solidaire d'un pignon conique primaire 7.
L'arbre moteur est destiné à entraîner un arbre récepteur 8 disposé en alignement. Celui-ci est d'ailleurs supporté par ledit arbre moteur et l'autre demi-coquille 2 au moyen de roulements à aiguilles 9 et 10 respectivement.
Le dispositif variateur comporte, d'une part, un galet mené 11 accouplé à l'arbre récepteur 8, d'autre part, des plateaux menants 12 à 15 entraînés par l'arbre moteur 6.
Dans l'exemple représenté, le galet mené 11 est disposé coaxialement audit arbre récepteur 8 et relié à celui-ci par un accouplement coulissant 16 qui peut être constitué tout simplement par des cannelures taillées dans le galet et l'arbre. Ainsi, ce galet mené peut transmettre, à la vitesse angulaire à laquelle il est mû, un couple à l'arbre récepteur et peut être déplacé le long de son axe. A cet effet, il est assujetti à un mécanisme de commande directe, asservie ou non et éventuellement programmée.
Ce mécanisme peut comporter un pignon 17 engrenant avec des saillies annulaires 18 formées sur un manchon 19 du galet mené et profilées en denture à la manière d'une crémaillère de révolution, le pignon étant solidaire d'un arbre 20 supporté par le carter 1, 2.
Les plateaux menants 12 à 15 sont aussi nom breux que cela est nécessaire pour transmettre la puis- #bles, au galet mené 11. Dans l'exemple choisi, quatre sauce motrice, dans des limites d'adhérence admissi- plateaux sont prévus. Les axes de ces plateaux sont perpendiculaires à l'axe commun des arbres 6 et 8 et ils sont situés dans le plan de joint 3 afin de facili ter le montage d'organes décrits ci-après.
Ces plateaux doivent être supportés par le carter 1, 2, entrainés en rotation par l'arbre moteur 6 et assujettis à l'action d'organes presseurs 21 à 24, exerçant sur eux une poussée, tendant à les appliquer contre le galet mené 11. Dans la forme de réalisation représentée, chaque plateau menant est solidaire d'un arbre 25 relié par un accouplement coulissant 26, tel que cannelures, à un arbre tubulaire 27 supporté, par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 28 et d'une butée à billes 29, par le carter 1, 2.
Les arbres tubu laires 27 des plateaux menants 12 à 15 sont solidaires de pignons coniques secondaires 30 à 33 engrenant avec le pignon conique primaire 7 précité.
Chaque organe presseur 21, 22, 23 ou 24 peut être constitué par au moins une rondelle 34 défor- mable élastiquement, du type connu sous le nom de rondelle Belleville , ou bien par tout autre ressort approprié. La ou les rondelles 34 sont interposées entre un bouchon d'appui 35 vissé dans un bossage du carter 1, 2 et une butée 36 agissant sur l'arbre 25 du plateau correspondant. La butée 36 peut être tournante mais il semble plus avantageux qu'elle soit formée, comme illustré sur le dessin, par un grain ou pivot disposé dans un petit logement central de l'arbre 25 et prolongé par une collerette d'appui et un pion de centrage pour la ou les rondelles élastiques.
On remarque que le bouchon 35 constitue égale ment un organe de réglage de la tension du ressort 34. On prévoit d'ailleurs un contre-écrou de blocage 37 permettant d'immobiliser ledit bouchon lorsque la tension considérée est réglée.
On s'efforce à ce que la forme et la constitution du galet mené 11 s'apparentent au plus près à un tore rotatif dont les sections circulaires pourraient tourner librement sur elles-mêmes.
Le galet mené comporte un rotor en deux élé ments tubulaires 28 et 39 maintenus coaxiaux par une portée cylindrique de centrage 40 et calés angu- lairement au moyen de tiges de cisaillement 41, de telle sorte notamment que les parties femelles des cannelures 16 qu'ils délimitent soient rigoureusement alignées. Les éléments tubulaires 38 et 39 sont join tifs suivant un plan 42 perpendiculaire à leur axe commun.
Ces éléments présentent en saillie, de part et d'autre du plan 42 des pattes 43 et 44 disposées en regard afin de constituer des paliers en deux par ties destinés à supporter des corps de révolution 45 à 50. Le nombre de ces corps est supérieur d'au moins une unité à celui des plateaux menants 12 à 15, à seule fin que l'un quelconque desdits corps ne puisse jamais être en contact simultanément avec deux plateaux. Ainsi, dans l'exemple choisi, le galet mené 11 comporte six corps de révolution coopérant avec quatre plateaux menants.
Les génératrices des corps de révolution ont un rayon de courbure constant, le même pour tous. De plus, le centre de courbure de la génératrice extérieure de chaque corps située dans le plan de joint 42 et correspondant à une position du bord périphérique du galet mené 11 est placé sur l'axe des éléments 38 et 39 du rotor et il est commun pour tous les corps, de sorte que le bord périphérique considéré est nécessai rement circulaire. Par ailleurs, l'axe de chaque corps de révolution est tangent au cercle de même centre décrit par son intersection avec le rayon du rotor associé à la plus grande section dudit corps.
Les corps de révolution 45 à 50 peuvent présenter deux extrémités profilées en ogives et, dans ce cas, ils sont disposés pointe contre pointe. L'effort tan gentiel qui prend naissance sur ces corps 45 à 50 lors de la transmission d'un couple des plateaux menants 12 à 15 au galet mené 11, ne peut être appliqué sur le rotor 3.8, 39 de ce dernier que par l'intermédiaire des paliers 43, 44 qui, ainsi, s'ils sont trop minces, risquent de se déformer puisque les corps ne peuvent pas s'y opposer. Pour remédier à cet inconvénient et afin de répartir ledit effort tangentiel sur tous les paliers, on prévoit d'interposer entre les corps de révolution 45 à 50 des butées.
Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse représentée sur le dessin, chaque corps de révolution présente une extrémité 51 profilée en ogive et une extrémité 52 tronquée. Les extrémités ogivales 51 des corps sont appliquées contre les extrémités tronquées 52 des corps contigus pour constituer les butées.
L'extrémité tronquée 52 de chaque corps de révolution est conformée en calotte sphérique con cave 53 centrée sur l'axe de ce dernier et dont le rayon de courbure est égal à celui dudit corps. Le centre de courbure considéré est donc confondu avec celui de la génératrice interne du corps contigu située dans le plan de joint 42. En conséquence, le contact entre deux corps adjacents s'effectue suivant un arc de cercle et les butées entre tous les corps ainsi obte nues permettent de répartir convenablement l'effort tangentiel sur tous les paliers.
En outre, chaque corps de révolution 45, 46, 47, 48, 49 ou 50 comporte au fond de gorges 54, 55 deux tourillons 56, 57 s'étendant suivant l'axe du corps considéré, ceux-ci pouvant d'ailleurs être réduits à un seul ou bien être plus nombreux. Ces deux tourillons sont supportés, par l'intermédiaire ou non de coussinets, par deux paliers 58, 59 en deux parties constituées par deux jeux des pattes 43, 44 précitées du rotor. Les paliers 58, 59 de chaque corps de révolution sont disposés parallèlement au plan radial de ce rotor 38, 39 passant par la plus grande section du corps considéré et font saillie dans un logement dudit rotor épousant avec un léger jeu la forme dudit corps.
Ainsi, les logements sont creu sés symétriquement dans les éléments 38 et 39 en forme de fuseaux partiels et la section au niveau du plan de joint 42 du rotor constitué par ces éléments présente la forme d'un hexagone curviligne concave. Les paliers 58, 59 peuvent être disposés symétrique ment par rapport au plan radial précité, mais dans l'exemple représenté où les corps de révolution 45 à 50 ont une extrémité tronquée 52, ils ne peuvent pas l'être. Ils sont situés en effet au voisinage des butées 53 car on a avantage à les écarter le plus possible.
Il résulte de ce qui précède que le galet mené 11 ainsi constitué est assimilable par ses effets, dans les zones de contact instantané avec les plateaux menants 12 à 15,à un galet torique dont les sections peuvent tourner sur elles-mêmes. On peut donc prévoir une adhérence très grande entre les plateaux menants 12 à 15 et les corps de révolution 45 à 50 du galet mené 11 pour que le couple transmissible soit impor tant, cette adhérence ne s'opposant pas comme cela est habituel au déplacement dudit galet dans une direction axiale par rapport à l'arbre récepteur 7 et radiale par rapport auxdits plateaux menants, déplacement qui est provoqué par le pignon 17 du mécanisme de commande afin d'engendrer une varia tion de la vitesse et du couple transmis.
L'accroissement de l'adhérence est produit par une augmentation du nombre de plateaux menants 12 à 15, par une augmentation du nombre et de la puissance des organes presseurs 21 à 24, enfin par une augmentation du coefficient de frottement. En ce qui concerne ce dernier, on prévoit un choix judi cieux des matériaux en contact et la création de sur faces rugueuses sur les plateaux 12 à 15 et les corps de révolution 45 à 50. Par exemple, les plateaux peuvent être revêtus d'un matériau connu sous le nom de FERODO et les corps de révolution peuvent être en acier strié, gravé, moleté, crénelé, ou traité d'une manière analogue.
Le galet mené 11 présente évidemment des solu tions de continuité, notamment en regard des gorges 54, 55 et des, butées 53, mais celles-ci ne s'opposent pas à la régularité de l'entraînement car lorsque l'une est en vis-à-vis d'un plateau, les autres plateaux sont en contact<I>avec</I> des parties pleines continues du galet.
Ainsi que cela est bien connu, pour faire varier la vitesse de l'arbre récepteur 8, il suffit de déplacer, au moyen du mécanisme de commande 17-18, le galet mené 11 le long de cet arbre entre les positions caractéristiques suivantes - galet au centre des plateaux menants 12 à 15 (vitesse nulle) ; - galet en regard d'une zone périphérique de ces plateaux (vitesse maximale dans un sens) ; - galet en regard de la zone périphérique diamé tralement opposée à la précédente desdits pla teaux (vitesse maximale dans l'autre sens).
Par ailleurs, lorsque le galet est au centre des plateaux (vitesse nulle), on veut éviter tout contact entre eux, contact qui serait à l'origine d'usure inu tile. A cet effet, dans les plateaux sont creusées des cuvettes centrales 60 dont la profondeur est telle que lorsque les organes, presseurs 21 à 24 n'agissent plus, le fond de ces cuvettes soit éloigné du galet.
Le variateur représenté sur le dessin est un varia teur à couple constant, car la pression des ressorts 34 est pratiquement la même, quel que soit le dia- mètre de la piste de roulement du galet 11 sur les plateaux 12 à 15.
Pour obtenir une puissance sensiblement cons tante, les plateaux 12 à 15 peuvent être très légère ment coniques, de sorte que si le galet 11 est déplacé vers le centre des plateaux 12 à 15, la pression des ressorts 34 augmente, permettant ainsi de transmettre un couple plus élevé aux basses vitesses de l'arbre secondaire 8.