FR2537684A1 - Mecanisme rotatif a came donnant de longues periodes de repos avec une rotation continue a l'entree - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MECANISME DIFFERENTIEL A CAME. ELLE SE RAPPORTE A UN MECANISME DANS LEQUEL LE MOUVEMENT DE ROTATION D'UN ARBRE D'ENTREE 30 EST TRANSMIS A UN ARBRE DE SORTIE 48 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN BRAS COUDE 40 PORTANT UN MANETON 42 AUTOUR DUQUEL PIVOTE UN LEVIER COUDE 68 PORTANT UN BLOC 66 QUI PEUT COULISSER DANS UNE FENTE D'UN BRAS 58 DE SORTIE SOLIDAIRE DE L'ARBRE DE SORTIE. UN GALET PORTE PAR LE LEVIER COUDE 68 SUIT UNE CAME 46 QUI EST FIXE. APPLICATION AUX MECANISMES QUI DOIVENT AVOIR UNE LONGUE PERIODE DE REPOS.

Description

La présente invention concerne les mécanismes utilisant un moteur

principal rotatif pour l'obtention d'un mouvement réglé de sortie comprenant au moins un repos. Il existe des applications dans lesquelles il est souhaitable qu'une vitesse angulaire non uniforme soit obtenue pour la rotation d'un arbre et plus précisément que cette variation prédéterminée se

répète à chaque tour de l'arbre.

L'invention concerne un mécanisme à came qui peut donner une variation de la vitesse angulaire de sortie d'un arbre qui se répète d'elle-même à chaque tour de l'arbre et en outre une telle variation peut être créée sous forme d'un mouvement différentiel, contrairement à celui d'un mécanisme dans lequel une came constitue la seule liaison entre l'entrée

et la sortie.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 3 730 014 et 4 018 090 ainsi que certains modes de réalisation des brevets des Etats-Unis d'Amérique n O 3 789 676 et 4 075 911 du demandeur décrivent des mécanismes à accélération et décélération mettant en oeuvre des pignons d'engrenage ou à chaine dans lesquels, notamment, un arrêt temporaire, un mouvement presque arrêté ou une légère inversion de déplacement peuvent être obtenus pour un arbre de sortie dans

une partie du cycle global.

L'invention concerne un mécanisme à came qui peut être couplé à l'arbre de sortie des mécanismes fondamentaux décrits dans les brevets précités et qui peut donner un véritable repos ou une condition d'absence de mouvement de l'arbre de sortie du mécanisme dans une partie relativement grande du cycle global ou qui peut donner d'autres variations cinématiques que ne permettent pas les mécanismesfondamentaux considérés Ces caractéristiques sont obtenues par l'action différentielle d'une came, c'est-à-dire que toute la puissance n'est pas transmise par la came. D'autres caractéristiques et avantages

de l'invention ressortiront mieux de la description

qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un mécanisme classique ayant une came en forme de plaque; la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d'un mécanisme classique à came cylindrique et à toucheau de came de mise en position repérée; la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une coupe longitudinale d'un mécanisme selon l'invention, décrit sous forme d'un mécanisme différentiel à came; la figure 6 est une coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la figure 5; la figure 7 est une coupe transversale partielle du mécanisme de la figure 5 suivant la ligne 7-7; la figure 8 est une coupe transversale du mécanisme de la figure 5 suivant fa ligne 8-8 la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 7 -; la figure 10 représente schématiquement

le mécanisme de la figure 5, dans une position fondamen-

tale et dans trois positions supplémentaires décalées la figure 11 est une élévation latérale d'un ensemble d'entraînement comprenant le mécanisme différentiel à came de la figure 5; la figure 12 est un graphique représentant les caractéristiques de déplacement du mécanisme différentiel à came représenté et d'un mécanisme combiné comprenant un mécanisme à sortie cycloidale tel que décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n O 3 789 676 et un mécanisme différentiel à came la figure 13 est une élévation latérale schématique d'un mode de réalisation du mécanisme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 3 789 676 et destiné à donner une sortie approxi- mativement cycloîdale la figure 14 est une vue en plan du mécanisme de la figure 13; les figures 15 à 18 sont des schémas des éléments principaux du mécanisme de la figure 13, dans cinq positions différentes pendant un cycle de positionnement; la figure 19 est un exemple d'ensemble moteur comprenant le mécanisme différentiel à came

entraîné par l'un ou l'autre des mécanismes de position-

nement considérés à titre d'exemples, comprenant le mécanisme de la figure 13 la figure 20 est une élévation latérale d'un mode de réalisation de mécanisme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 075 911 et destiné à donner des cycles de positionnement intermittents à longues périodes de repos; la figure 21 est une vue en plan du mécanisme de la figure 20; les figures 22 à 25 sont des schémas des principaux éléments du mécanisme de la figure 20, dans trois positions différentes pendant la partie de repos d'un cycle; la figure 26 est un graphique représentant les caractéristiques de repos du mécanisme particulier mais simplement représentatif de la figure 20; la figure 27 est un graphique représentant les caractéristiques de déplacement du mécanisme

différentiel à came combiné à deux mécanismes dif-

férents de positionnement la figure 28 est une coupe longitudinale du mécanisme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 018 090 la figure 29 est une coupe transversale suivant la ligne 29-29 de la figure 28 la figure 30 est une coupe transversale suivant la ligne 30-30 de la figure 28; la figure 31 est une coupe longitudinale de l'un des mécanismes décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 730 014; la figure 32 est une coupe transversale suivant la ligne 32-32 de la figure 31; la figure 33 est une coupe transversale suivant la ligne 33-33 de la figure 31; la figure 34-est un graphique représentant

les caractéristiques de déplacement du mécanisme.

différentiel à came combiné à deux mécanismes supplémen-

taires de positionnement; -

la figure 35 est une coupe longitudinale d'un mécanisme analogue à celui des figures 31 à 33 mais n'ayant pas d'excentricité à l'entrée; la figure 36 est une coupe analogue à la figure 7 d'une variante d'accouplement à bielle coudée mettant en oeuvre des secteurs d'engrenage; la figure 37 est une coupe analogue à la figure 7 d'une variante d'accouplement à bielle coudée inversée; la figure 38 est une coupe suivant la ligne 38-38 de la figure 37; et la figure 39 est une coupe analogue à la figure 7 d'une variante d'accouplement à bielle

coudée inversée.

Les mécanismes à came constituant une catégorie générale de mécanismes de transmission de travail, suivant un rapport variable prédéterminé de déplacement, transmettent la totalité du travail de l'entrée

à la sortie par l'intermédiaire de came et de toucheau.

L'expression "travail" est utilisée dans le sens classique du terme, c'est-à-dire comme étant le produit de la force par la distance ou du couple

par le déplacement angulaire.

Les figures 1 et 2 représentent un mécanisme à came plate et à galet formant toucheau qui est très utilisé et qui comporte un arbre 2 d'entrée qui peut tourner dans des paliers extérieurs (non représentés) et sur lequel une came plate 24 est montée, cette came ayant une gorge profilée 6 de came dont l'écart par rapport à un cercle fondamental est fonction du mouvement voulu à la sortie Un bras 8 ayant un toucheau de came est monté sur un arbre 10 de sortie, en direction sensiblement parallèle à l'arbre d'entrée 2 et peut aussi tourner dans des paliers extérieurs non représentés Un galet 12 du toucheau de came est monté dans le bras 8 et coopère avec la gorge 6 dans laquelle il est monté On peut noter que, lorsque l'arbre 2 d'entrée est entraîné par un moteur extérieur à une vitesse angulaire donnée, l'arbre 8 de sortie oscille avec des caractéristiques de déplacement déterminées

par la gorge 6 de la came.

En outre, on note que, si l'on néglige le frottement, le travail fourni pendant un intervalle donné de temps arbitrairement petit, doit être égal au travail d'entrée, c'est-à-dire que le produit du couple de sortie par l'angle élémentaire de sortie doit être égal au produit du couple d'entrée par l'angle élémentaire d'entrée Ce travail doit aussi être égal à la force appliquée au galet de came multipliée par la distance de déplacement de celui-ci sous l'action de la gorge de came, pour tout déplacement

élémentaire petit de la came en rotation.

Un autre mécanisme à came très utilisé, ayant une came cylindrique, est représenté sur les figures 3 et 4 Un arbre 14 d'entrée supporté dans des paliers extérieurs porte une came cylindrique

16 dans laquelle est découpée une gorge circonféren-

tielle profilée 18 Un arbre 20 de sortie, lui aussi maintenu dans des paliers externes, porte une plaque 22 à toucheau sur laquelle est montée une série de galets 24 formant toucheaux qui coopèrent avec la gorge 18 dans laquelle ils pénètrent Tel que représenté, lorsqu'un galet 24 sort de la gorge 18, un autre galet 24 pénètre à l'autre extrémité de la gorge Ce type de mécanisme peut être utilisé pour le positionnement constant de l'arbre 20 ou, si la gorge 18 se referme sur elle-même et si un seul galet 24 est utilisé, ce mécanisme peut donner une oscillation prédéterminée de l'arbre 20 De toute manière, le travail de sortie, comme décrit précédemment, est égal au travail d'entrée, si l'on néglige le frottement, et ce travail est encore égal au produit de la force appliquée au toucheau multipliée par la distance parcourue par le toucheau sous la commande de la gorge, pour tout déplacement élémentaire donné de la came En d'autres termes, tout le travail est transféré par la came et le

toucheau dans ces mécanismes.

La came et les toucheaux décrits en référence aux figures 1 à 4 ne sont que des exemples On, connait de nombreux autres types de mécanismes à came utilisant des bandes mâles aussi bien que des gorges femelles et des toucheaux plats ou profilés à la place des galets représentés Cependant, dans tous les cas, le travail fourni par l'arbre d'entrée est transmis au mécanisme de sortie par les cames

et les toucheaux.

Les figures 5 à 9 représentent un type différent de mécanisme à came Comme l'indiquent ces figures, un arbre 30 d'entrée est monté dans des paliers 32 et 34 portés par un boîtier 36 et -35 est maintenu en place par un écrou 38 Un bras coudé est solidaire de l'arbre 30 d'entrée ou est rigidement fixé sur celui-ci; le bras 40, à son extrémité 7. externe, porte un maneton 42 autour d'un axe sensiblement

parallèle à celui de l'axe 30 d'entrée.

Une plaque 44 formant couvercle est boulonnée sur le boîtier 36 et complète l'enceinte du mécanisme une gorge 46 de came est découpée dans la plaque 44 et forme une courbe fermée autour de l'axe de l'arbre d'entrée Un arbre 48 de sortie est monté dans un palier 50 lui-même porté par la plaque,44

et dans un palier 52 placé dans l'arbre 30 d'entrée.

Le palier 50 est retenu dans la plaque 44 par une bague 54 de retenue qui porte aussi un joint 56 coopérant avec l'arbre 48 de sortie Un bras 58 de sortie est monté sur-l'arbre 48 de sortie par l'intermédiaire de cannelures et est maintenu axialement

en position par une entretoise 60 et un écrou 62.

Le bras 58 de sortie a une fente 64 (figure 7) dans laquelle est ajusté un bloc 66 formant coulisseau

qui peut glisser à l'intérieur, suivant un axe sensi-

blement radial.

Un levier coudé 68 ayant une forme générale triangulaire et une forme en U en coupe, destiné à être à cheval sur le bras 58 de sortie et le bloc coulissant 66, est utilisé pour l'association du bras coudé 40 d'entrée au bras 58 de sortie de la manière suivante A son sommet, la bielle coudée 68 est articulée sur le maneton 42 au niveau d'un coussinet 70 A l'extrémité d'une première branche, la bielle coudée 68 est raccordée au bloc 66 par un axe 72 et un coussinet 74 et, à l'extrémité de l'autre branche, la bielle 68 porte un galet 76 formant toucheau, ce dernier coopérant avec la gorge 46 de came formée dans la plaque 44 L'ensemble du mécanisme enfermé dans le-boîtier 36 et la plaque

44 est appelé mécanisme différentiel 78 à came.

On peut noter que, si l'on suppose que la bielle 68 est fixe par rapport au bras 40, les bras 40 et 58 ne présentent aucun mouvement relatif, et l'on suppose en outre que l'arbre 30 d'entrée tourne à une même vitesse angulaire, l'arbre 48 de sortie tourne exactement en synchronisme avec l'arbre d'entrée; avec ces hypothèses, le trajet parcouru par le galet 76 est un cercle concentrique à l'axe de l'arbre d'entrée Inversement, on peut noter que, si la gorge 46 est un cercle centré sur l'axe de l'arbre d'entrée, la bielle 68 ne présente pas de mouvement relatif par rapport au bras coudé 40, si bien que les arbres d'entrée et de sortie ne présentent aucun mouvement relatif, et l'arbre de sortie tourne exactement en synchronisme avec l'arbre d'entrée Dans ces conditions hypothétiques, si une charge extérieure montée sur l'arbre de sortie nécessite de l'énergie, ce couple et ce travail doivent être transmis par l'arbre d'entrée, mais le travail est transmis directement de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie sans passage par la came et le toucheau Le comportement doit être celui-ci car on a-noté que la bielle coudée ne se déplaçait pas par rapport au bras d'entrée et ne pouvait donc

pas contribuer à la transmission de travail.

Les conditions de déplacement et de transfert d'énergie avec une came en forme de gorge profilée peuvent être notées sur la figure 10 qui représente schématiquement les principaux éléments du mécanisme

pour plusieurs angles au cours d'un cycle d'un tour.

Seul l'axe central de la gorge 46 est représenté avec le cercle primitif 80 par rapport auquel la position réelle du toucheau peut être estimée L'axe central 46 de la gorge, sur la figure 10, correspond à la gorge 46 de la came représentée sur la figure 8, et la position des éléments essentiels, représentée en traits pleins et sans suffixe, correspond aux positions des figures 5 à 9, c'est-à-dire à la position

arbitraire de départ du mécanisme.

La position atteinte par le mécanisme après rotation de l'arbre d'entrée et du bras coudé 40 d'environ 120 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir de la position initiale, est représentée par les éléments en traits interrompus, ayant les références suivies du suffixe A Le bras coudé a atteint la position 40 A et la bielle coudée la position 68 A sous la commande du toucheau 76 A se déplaçant dans la gorge 46 Il faut noter que le bras 58 de sortie ne s'est pas déplacé puisque les positions 58 et 58 A coïncident Cette situation est due au fait que la gorge représentée 46 a été réalisée afin qu'elle donne exactement ce résultat, c'est-à-dire qu'une partie du mouvement du bras coudé 40 de part et d'autre de sa position initiale

ne provoque aucun mouvement du bras 58 de sortie.

Lorsque le bras coudé 40 tourne encore dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le galet 76 devant suivre la gorge 46, la rotation relative de la bielle coudée par rapport au bras coudé ralentit si bien que le bras 58 de sortie accélère dans le sens inverse des aiguilles d'une montre Pour le rayon maximal de la gorge 46, cette rotation relative cesse et le bras de sortie tourne à la même vitesse angulaire que le bras coudé, bien

qu'il soit encore en retard dans son déplacement.

Lorsque le bras coudé a tourné d'environ à partir de la position initiale, la position atteinte est telle que représentée par les éléments ayant les références suivies du suffixe B Comme la gorge 46, dans sa coopération avec le galet 76 B, a un rayon supérieur à celui du cercle 80, le bras 58 B de sortie est encore en retard par rapport au bras 40 B mais, comme le rayon de la gorge 46 diminue, le bras 58 B de sortie se déplace alors avec une vitesse angulaire supérieure à celle du bras coudé 40 B. Il faut aussi noter que, lorsque la gorge 46 recoupe le cercle 80, la bielle coudée a la même 1 O position relative par rapport au bras coudé que dans la position initiale si bien que le bras de sortie a

rattrapé le bras coudé.

Lorsque le bras coudé a tourné d'environ 2800 à partir de la position initiale, la position atteinte est telle que repésentée par les éléments repérés par des références suivies du suffixe C Dans ce cas, la gorge 46, dans sa coopération avec le galet 76 C, a un rayon inférieur à celui du cercle 80 et on peut noter que la bielle coudée a repoussé le bras 58 C de sortie en avant du bras 40 C En outre, la gorge 46 a encore un rayon qui diminue, et le bras 58 C se déplace encore en avant du bras coudé 40 C Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que le galet 76 C atteigne la position de la gorge qui a le rayon minimal, le bras de sortie et le bras coudé tournant alors à la même

vitesse angulaire.

La description qualitative qui précède du

fonctionnement du mécanisme permet les déductions

générales suivantes.

1 En l'absence de tout déplacement de la came à l'entrée, du travail est transmis directement

du bras coudé au bras de sortie, sans aucune contribu-

tion du mécanisme à came Cette situation existe chaque fois que la gorge de la came a une partie de rayon constant. 2 Dans les zones dans lesquelles la gorge de la came a un rayon croissant, le bras de sortie se déplace plus lentement que le bras coudé, et le

mécanisme absorbe du travail fourni par le bras coudé.

3 Dans les zones dans lesquelles la gorge a un rayon décroissant, le bras de sortie se déplace plus vite que le bras coudé, et le mécanisme fournit * du travail à la sortie, mais la proportion du travail transmis par le bras coudé est égale au rapport de la vitesse angulaire du bras coudé à celle du bras

de sortie.

4 Sur tout intervalle de rotation de 3600 du bras coudé, le bras de sortie tourne aussi de 360 car le galet du toucheau de came commence et termine sa trajectoire au même point sur la came, si bien que le bras coudé et le bras de sortie ont les mêmes

positions relatives au début et à la fin d'un tour.

Dans un sens général, le mécanisme à came assure un mouvement différentiel et une transmission différentielle de travail entre l'entrée et la sortie, sans être le seul dispositif qui transfère un déplacement et de l'énergie de l'entrée à la sortie Le mécanisme assure des additions et des soustractions par-rapport à l'entrée afin qu'il donne le mouvement de sortie et, ainsi, dans de nombreuses applications, la quantité de travail qui doit être absorbée ou fournie est très faible par rapport à la quantité totale transférée

de l'entrée à la sortie pour un tour donné quelconque.

En pratique, cela signifie que la came est plus petite matériellement et moins coûteuse qu'un mécanisme à came tel que représenté et de type connu qui doit

transmettre la totalité de l'énergie.

Ce mécanisme à came peut être utilisé de diverses

manières comme décrit dans la suite du présent mémoire.

La figure 11 représente un arrangement simple dans

lequel l'arbre d'entrée est entraîné à vitesse constante.

Le mécanisme 78 à came est monté sur une base 84 par un support 86 en forme de berceau Un réducteur 88 à vis est aussi monté sur la base 84; son arbre 90 de sortie est couplé à l'arbre 30 d'entrée du mécanisme par un accouplement 91 Un moteur électrique 92 est aussi monté sur la base 84 et il entraîne le réducteur 88 par l'intermédiaire de poulies 94 et 96 et d'une

courroie 98.

Les caractéristiques de ce mécanisme différentiel à came dans lequel l'arbre 30 d'entrée tourne à vitesse constante, sont représentées sur la figure-12 La courbe A représente la rotation de l'arbre 30 d'entrée

et elle est indiquée uniquement à titre de référence.

La courbe B représente la rotation de l'arbre de sortie 48 et correspond au profil de gorge de came représenté sur les figures 8 et 10 Le mécanisme différentiel assure essentiellement un repos à la sortie d'environ de part et d'autre de la position initiale, avec une transition progressive jusqu'à une vitesse à peu près constante, entre 70 et 2900 environ, cette vitesse à peu près constante étant légèrement supérieure à

la vitesse constante de l'arbre d'entrée.

Bien que ce mécanisme différentiel à came soit représenté avec une gorge donnant un repos court de l'arbre de sortie une fois par tour, la configuration de la came peut aussi donner des fonctions cinématiques très diverses, dans toute une gamme de capacité de déplacements angulaires et compte tenu des limites fixées par une bonne progression de la came et de bons angles de pression du toucheau Dans le mode de réalisation des figures 5 à 9, l'arbre de sortie peut être en retard ou en avance par rapport à l'arbre d'entrée d'environ 21 , bien que cette caractéristique puisse être modifiée par changement des proportions

de la bielle coudée.

Ce mécanisme différentiel peut être utilisé seul comme décrit en référence à la figure 11, mais il est particulièrement avantageux lorsqu'il coopère avec d'autres mécanismes existant déjà, comme décrit

dans la suite du présent mémoire.

Les figures 13 et 14 sont des schémas simplifiés d'un mode de réalisation d'un mécanisme 100 générateur d'un mouvement approximativement cycloidal, décrit

dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 789 676.

Un pignon 102 d'entrée est monté sur un arbre 104 d'entrée qui tourillonne dans un châssis ou boîtier convenable autour d'un axe A 1 et il est entraîné par un système externe convenable Une bielle tangentielle 106 est aussi articulée sur l'arbre d'entrée 104 et oscille sur celui-ci comme décrit dans la suite Un

pignon menant 108 est monté sur un arbre 110 qui touril-

lonne à l'extrémité externe de la bielle 106 autour

d'un axe A 2, et un pignon intermédiaire 112, tourillon-

nant aussi dans la bielle 106, est destiné à être en prise avec le pignon 102 d'entrée et le pignon menant 108 Un pignon excentrique 114 est monté sur l'arbre 110 avec une excentricité sensiblement égale à son rayon primitif Ce rayon excentrique 114, tournant sur un axe mobile A 3 est en prise avec un pignon 116 de sortie monté sur un arbre 118 qui tourillone aussi dans le châssis ou boîtier autour d'un axe A 4 Une bielle radiale 120 tourillone aussi sur l'arbre 118 de sortie à sa première extrémité; à l'autre extrémité, la bielle radiale 120 tourillonne sur un arbre rectiligne 122 autour d'un axe A 3, monté concentriquement au pignon excentrique 114 Le rôle de cette bielle radiale est de maintenir le pignon-excentrique 114 en prise avec le pignon 116 de sortie lorsque le pignon 114 décrit

une trajectoire en rotation et en translation.

Lorsque le mécanisme est dans la position représentée sur la figure 13 j il se trouve dans une position naturelle de repos, c'est-à-dire qu'une petite rotation du pignon 102 d'entrée provoque une rotation correspondante du pignon menant 108 et du pignon excentrique 114 Cette rotation du pignon 114 s'accompagne d'un déplacement correspondant de l'arbre 122 autour de l'arbre de sortie 118 si bien que le pignon 114 roule littéralement autour du pignon de sortie

116 qui reste fixe ou au repos.

Une représentation schématique qualitative du mouvement du pignon 116 de sortie pendant une rotation complète de 360 du pignon 108 d'entraînement et du pignon excentrique 114, à des intervalles de 90 , est représentée sur les figures 14 à 18 Une droite arbitraire radiale Z de repérage a été ajoutée au pignon 116 de sortie afin qu'elle indique son changement de position à ces intervalles La figure 15 représente la position de tous les pignons à la partie centrale du repos, correspondant à la configuration de la figure 13 En outre, une seconde position est représentée dans laquelle les pignons 108 et 114 ont tourné de dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (sous la commande du pignon intermédiaire 112 et du pignon d'entrée 102) Le roulement du pignon 114 sur le pignon 116 de sortie qui reste pratiquement fixe

pendant cet intervalle de 10 peut donc ête visualisé.

Dans cette seconde position, les éléments sont repérés

par des références suivies du suffixe a.

Lorsque les pignons 108 et 114 continuent à tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, le pignon 116 de sortie accélère et se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre Après 900 de cette rotation des pignons 114 et 108, la position

atteinte est telle que représentée sur la figure 16.

A ce moment, l'accélération du pignon 116 dans le sens des aiguilles d'une montre a atteint sa valeur maximale approximative et la vitesse du pignon 116 dans le sens des aiguilles d'une montre est à peu

près égale à sa vitesse moyenne.

Lorsque les pignons 108 et 114 continuent à tourner dans-le sens contraire des aiguilles d'une montre depuis la position représentée sur la figure 16, le pignon 116 de sortie continue à acélérer, à une vitesse réduite, dans le sens des aiguilles d'une montre Après une rotation supplémentaire de 90 des pignons 114 et 118, les positions atteintes sont telles

que représentées sur la figure 17 A ce moment, l'accélé-

ration du pignon 116 s'est pratiquement annulée et la vitesse dans le sens des aiguilles d'une montre a une valeur maximale approximative qui est a peu

près égale au double de la vitesse moyenne.

Lorsque les pignons 108 et 114 continuent à tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre depuis la position représentée sur la figure 17, le pignon 116 de sortie continue à tourner dans

le sens des aiguilles d'une montre mais en décélérant.

Après une rotation supplémentaire de 900 des pignons 108 et 114 ou une rotation totale de 1700 à partir du début du cycle, la position atteinte est celle de la figure 18 A ce moment, la décélération du pignon 116 de sortie est maximale ou presque, et la vitesse du pignon 116 de sortie, toujours dans le sens des

aiguilles d'une montre, a diminué et correspond approxi-

mativement à la vitesse moyenne.

-Lorsque les pignons 108 et 114 continuent à tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre depuis la position de la figure 18, le pignon 116 de sortie continue à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre mais toujours en décélérant, bien que plus lentement maintenant Après une rotation supplémentaire de 90 des pignons 108 et'114, soit 3600 au total à partir du début du cycle, la position de la figure 15 est à nouveau atteinte, le pignon 116 de sortie ayant terminé un tour et étant à nouveau

au repos.

On peut donc noter que, lorsque le pignon 102 d'entrée est entraîné par un moteur externe quelconque à une vitesse angulaire sensiblement constante, les

pignons 108 et 114 sont entraînés par le pignon intermé-

diaire 112 Les pignons 108 et 114 ont une vitesse angulaire qui est déterminée par la superposition de l'effet de l'oscillation de la bielle 106 autour de l'arbre 104 sur la vitesse créée par le pignon d'entrée 102 si bien que les pignons 108 et 114 ne

tournent pas à une vitesse angulaire constante Ltoscîl-

lation du pignon 114, le long du trajet courbe saus la commande de la bielle radiale 120 et du fait de son montage excentrique sur l'arbre 110, provoque une superposition à la vitesse du pignon de sortie 116 Pour les proportions indiquées sur les figures 13 à 18, le pignon 116 de sortie s'arrête complètement une fois par tour, puisque les diamètres primitifs des pignons 114 et 116 sont représentés comme étant égaux. Avec le mécanisme représenté sur la figure

13, le mouvement de sortie du pignon 116 a les caracté- ristiques générales d'un mouvement cycloîdal, mais il existe de petites

distorsions qui sont dues à la faible longueur de la bielle 106 et à la trajectoire 1 Q courbe et non rectiligne de l'arbre 122 Ces distorsions peuvent être compensées dans une certaine mesure par sélection convenable du rapport d'engrenage des pignons 102 et 108 d'entrée et d'entraînement, et du rapport de la longueur de la bielle 106 à la distance entre les centres des arbres 104 et 118 d'entrée et

de sortie.

La détermination des caractéristiques cinémati-

ques quantitatives exactes du mécanisme représenté sur la figure 13 nécessite l'utilisation des méthodes numériques pour lesquelles un ordinateur ou un calculateur

programmable est très commode mais non indispensable.

L'établissement des équations classiques du mouvement

puis la différentiation donnant la vitesse et l'accéléra-

tion, sont extrêmement laborieuses et longues Le calcul numérique donnant la détermination exacte de la position de l'arbre de sortie pour une série de positions déterminées de l'arbre d'entrée peut être

réalisé à l'aide de relations géométriques et trigonomé-

triques simples Lorsque ces calculs sont effectués à des intervalles suffisamment faible, la différentiation

numérique rend possible l'obtention de la vitesse -

et en conséquence, la différentiation numérique une

seconde fois rend possible l'obtention des accélérations.

Ces calculs peuvent être répétés de la manière nécessaire pour différentes valeurs des paramètres géométriques afin qu'ils donnent, avec une très bonne approximation,

les conditions décrites dans la suite.

Un déplacement correspondant à un mouvement cycloidal pur, dans un système unifié de coordonnées et pour une rotation angulaire exprimée en radians est donné par: S = 21 ( 2 rt si-n 2 nt) ( 1) t étant la variable d'entrée comprise entre O et 1 pour un cycle du mouvement cycloidal et S étant le déplacement à la sortie, ayant aussi une plage allant

de 0 à 1.

Si l'on utilise une notation en degrés et pour une plage d'angles d'entrée et de sortie de 3600 pour un tour, l'équation ( 1) peut être réécrite sous la forme: o = O 36 sin O. o i 27 r 1 a O étant l'angle de sortie exprimé en degrés (arbre 118) et O étant l'angle d'entrée en degrés (le tiers

de l'arbre 104).

La relation correspondant à l'équation ( 2) est représentée par la courbe C sur la figure 12 et elle représente la sortie du mécanisme 100 des figures 13 et 14 Il faut noter une très faible montée initiale à la sortie à partir du point de départ pour l'entrée et la sortie, ce phénomène pouvant ête discerné plus facilement d'après le tableau suivant: Angle d'entrée Angle de sortie

00 O

1 O 0,050

0,40

1,35

400 3,170

" 6,110

600 10,380

700 16,160

* Cette rotation initiale relativement lente de la sortie du mécanisme 100 peut être transformée en un long repos véritable sans mouvement de sortie par raccordement de l'arbre 30 d'entrée du mécanisme différentiel 78 à came à l'arbre 118 de sortie du mécanisme 100 Ceci est schématiquement représenté

sur la figure 19.

Une base 130 supporte un moteur 132, un réducteur à engrenage, un mécanisme 100 d'accélération-décélération et un mécanisme différentiel 78 à came Le moteur 132 entraîne le réducteur 133 par l'intermédiaire de poulies 134-et 136 et d'une courroie 138 L'arbre de sortie du réducteur 133 est couplé à l'arbre d'entrée 104 du mécanisme 100 par un accouplement 142, et l'arbre de sortie 118 du mécanisme 100 est

couplé à l'arbre d'entrée 30 du mécanisme différen-

tiel 78 par un accouplement 144 L'effet du mécanisme différentiel 78 est donc superposé à la sortie normale du mécanisme 100 Lorsque l'arbre d'entrée de l'ensemble du mécanisme est considéré comme étant l'arbre 104 et lorsque sa rotation est changée d'échelle de manière qu'un cycle total du mécanisme corresponde à 3600, l'arbre de sortie étant l'arbre 48, les caractéristiques entrée-sortie sont représentées par la courbe D de la figure 12 On note qu'un repos global véritable supérieur à + 60 est obtenu de part et d'autre du point initial Evidemment, cela suppose que les deux mécanismes soient raccordés dans leur position neutre ou initiale, c'est-à-dire qu'ils présentent la phase convenable Des repos de cette ampleur sont très utiles dans différents mécanismes fonctionnant de manières interdépendantes. Un autre exemple de combinaison de mécanisme met en oeuvre un mode de réalisation d'un mécanisme générateur d'un mouvement souple mettant en oeuvre

des harmoniques supérieurs tels que décrits dans le.

brevet des Etats-Unis d'Amérique N 0-4 075 911 Les figures 20 et 21 sont des schémas simplifiés de ce * mode de réalisation qui a des proportions telles qu'il

donne une sortie de 360 pour un cycle d'accélération-

décélération de son arbre de sortie Comme l'indiquent les figures 20 et 21, un arbre 150 d'entrée tourne autour d'un axe A dans les paliers fixes placés dans un carter qui n'est pas représenté Un segment excentrique 152 monté sur l'arbre 150 est concentrique a-un axe A décalé d'une petite distance par rapport à l'axe A* Un pignon 154 d'entrée fixé sur le segment excentrique 152 est aussi concentrique à l'axe A 1 Des bielles tangentielles 156 tourillonnent sur le segment excentrique 152 Un pignon d'entraînement 158 est monté sur un arbre 160 qui tourillonne dans les bielles tangentielles 156 et tourne sur un axe mobile A 2; il est entra né par le pignon 154 d'entrée par l'intermédiaire d'un pignon intermédiaire 162 qui tourillonne aussi dans les bielles tangentielles 156 Dans ce cas, le rapport des pignons 154 et 158 d'entrée et d'entraînement est exactement égal à 3/1, c'est-à-dire que le pignon 154 d'entrée tourne trois fois pour chaque tour du

pignon 158 d'entraînement.

Une plaque excentrique 164 est montée sur l'arbre 160 et supporte à son tour un pignon excentrique 166 qui est concentrique à un axe mobile A 3 Ce pignon 166 est en prise avec un pignon de sortie monté sur un arbre 170 de sortie tournant autour d'un axe fixe

A 4 dans des paliers montés dans le carter non représenté.

Le pignon excentrique 166 et le pignon de sortie 168 ont la même dimension, afin que le-cycle de sortie soit égal à 3600 Ce pignon excentrique-166 est maintenu en prise avec le pignon 168 de sortie par une bielle radiale 172 qui tourillonne sur l'arbre de sortie et sur un arbre rectiligne 174 monté sur le pignon

excentrique 166 qui est concentrique à l'axe A 3.

On peut noter que le mécanisme des figures et 21 est analogue à celui des figures 13 et 14 car il ne diffère que par l'addition d'une excentricité entre l'arbre d'entrée 150 monté sur l'axe A O et le pignon d'entrée 154 avec les supports tourillonnant des bielles tangentielles autour de l'axe A 1 La distance comprise entre les axes A et A 1 est appelée excentricité E 2 alors que l'excentricité des axes A 2 et A 3 est

appelée excentricité E L'addition de cette seconde excen-

tricité E 2 qui tourne un multiple entier de fois pour chaque tour de l'excentricité E 1, rend possible l'obtention d'effets cinématiques très divers sur la rotation de l'arbre de sortie 170 Cette caractéristique est indiquée avec des détails mathématiques importants dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique

n O 4 075 911.

Le mécanisme des figures 20 et 21, portant la référence 176, est réalisé afin qu'il donne un repos relativement long par rapport à la rotation de l'angle d'entrée, le repos n'étant pas du à une véritable condition fixe de l'arbre de sortie mais au contraire à de multiples oscillations de faible amplitude de l'arbre de sortie autour du centre de ses oscillations, pouvant être considéré comme le point neutre de mesure de l'angle de sortie Par raison de clarté, l'excentricité E 2 des axes A et A 1 a été exagérée d'un multiple entier sur les figures 20 et 21.

Le comportement qualitatif du système à proxi-

mité du repos est représenté sur les figures 22 à 24 Au point initial ou centre du repos, les éléments principaux sont représentés en traits pleins sur la figure 22 et sont repérés par des références sans suffixe Comme les axes A et A 1 sont très proches lorsqu'ils sont tracés à l'échelle, la figure 23 représente leur disposition relative lorsque l'échelle est multipliée par 20 Lorsque, à partir de cette position initiale, l'arbre d'entrée tourne de 90 dans le sens des aiguilles d'une montre, la position relative des éléments est indiquée en traits interrompus avec les références ayant le suffixe A; ainsi, la position E 2 A est représentée sous forme agrandie sur la figure 24 De même, si l'arbre d'entrée tourne de 90 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la position relative des éléments est représentée par les traits interrompus etkes références suivies du suffixe B, la position de E 2 B

étant représentée sous forme agrandie sur la figure 25.

Dans cette plage de déplacements de l'arbre d'entrée, le mouvement du pignon de sortie est trop faible pour pouvoir être représenté schématiquement En fait, le pignon excentrique 166 roule sur un pignon 168

de sortie qui est presque fixe.

Quantitativement, le déplacement du pignon 168 de sortie est représenté graphiquement par la courbe de la figure 26 Les résultats de cette courbe ont été obtenus à l'aide des procédés et formules décrits dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique no 4 075 911 L'angle d'horloge est l'angle véritable d'entrée divisé par 3 puisque le rapport d'engrenage entre les pignons 154 et 158 est de 3/1 et en conséquence il faut trois tours du pignon d'entrée 154 pour un

cycle complet qui est représenté par 3600 d'horloge".

Le déplacement de sortie du pignon 168 de sortie et de l'arbre 170 de sortie est représenté pour un cycle complet par la courbe E sur la figure 27 Comme cette courbe est très plate de part et d'autre du point initial, le tableau suivant énumère les mouvements

de sortie dans ces régions.

Angle d'entrée Angle de sortie deqrés d'horloge degrés

O O

0,005

0,004

0,020

40 0,246

0,994

2,739

6,072

11,604

280 (-80) 347,933 (-12,067)

290 (-70) 353,753 ( 6,247)

300 (-60) 357,211 ( 2,789)

310 (-50) 358,997 t 1,003) Angle d'entrée Angle de sortie degrés d'horloge degrés

320 (-40) 359,753 ( 0,247)

330 (-30) 359,980 ( 0,020)

340 (-20) 360,004 ( 0,004)

350 (-10) 359,995 ( 0,005)

360 O 360

Il est manifeste, d'après ces résultats, que le mécanisme 176 peut être réalisé afin qu'il donne un long repos avec un très faible déplacement à la sortie pour une grande plage d'angles d'entrée cette caractéristique étant très avantageuse dans de nombreuses applications D'autres applications nécessitent un repos encore plus long ou l'absence

totale d'oscillations à la sortie pendant le repos.

Ces deux caractéristiques peuvent être obtenues par combinaison du mécanisme 176, avec les additions des harmoniques supérieurs, au mécanisme différentiel 78 à came décrit précédemment L'opération est réalisée par accouplement direct de l'arbre 170 de sortie du mécanisme 176 à l'arbre d'entrée 30 du mécanisme 78 et peut aussi être représentéesur la figure 19 par

remplacement du mécanisme 100 par le mécanisme 176 Lors-

que l'arbre 170 de sortie est raccordé à l'arbre 30 d'entrée, le comportement de l'ensemble du mécanisme comme indiqué par le mouvement de l'arbre 48 de sortie, est représenté par la courbe F de la figure 27 On note qu'un repos véritable de plus de + 750 est obtenu, ce repos étant bien supérieur à la somme des repos des deux mécanismes fonctionnant indépendamment En fait, il ne faut qu'une modification relativement faible à la courbe E pour qu'elle donne la courbe F. Le comportement pendant le repos d'autres types de mécanismes générateurs de mouvement ayant un repos intermittent peut-aussi être considérablement amélioré par addition du mécanisme différentiel 78 à came à la

sortie On considère maintenant plusieurs exemples supplé-

mentaires. Le mécanisme 200 des figures 28 à 30 comportant aussi un repos naturel, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 018 090 et on le décrit rapidement à nouveau Un carter 202 porte un arbre fixe 204 sur lequel est montée à son tour une couronne dentée fixe 206 Un ensemble porte-satellite est constitué d'une

plaque 208 et d'un boîtier 210 qui lui est boulonné.

Le porte-satellite 208-210 est monté sur l'arbre fixe 204 par des paliers 212 et 214 et tourne autour de l'axe

A O La périphérie de la plaque 208 a une forme de pignon-

convenant à l'engrènement avec un pignon 216 d'entrée monté sur un arbre 218 qui tourne dans des paliers 220

et 222 montés dans le carter 202.

Un pignon satellite 226 formé afin qu'il engrène

la couronne dentée 206 est monté sur un arbre satellite -

228 qui est porté par le porte-satellite 208-210 par l'intermédiaire de paliers 230 et 232 Le satellite 206 tourne sur l'axe mobile A 1 lorsque le porte-satellite 208, 210 tourne autour de l'axe Ao en étant entraîné

par le pignon d'entrée 216.

Une plaque excentrique 234 de support est montée sur l'arbre 228 et unarbre excentrique 23 a en dépasse autour d'un axe A 2 décalé par rapport à l'axe A 1 Un bloc coulissant 238 est monté sur l'arbre 236 afin qu'il puisse tourner et il peut coulisser dans une fente 240 d'un croisillon 242 de sortie (figure 30) Ce dernier est monté sur un arbre 244 de sortie dans des paliers 246 et 248 montés dans un couvercle 250 du carter, fixés par des boulons (non représentés) au carter 202 L'arbre 244 et le croisillon 242 tournentautour d'un axe A 3 décalé

par rapport à l'axe principal AO.

On peut noter que, lorsque le porte-satellite 208, 210 tourne autour de l'axe Ao O l'arbre satellite

, 228 est entraîné autour de l'axe mobile A 1, l'arbre excentri-

que 236 et son axé A 2 se déplacent avec un mouvement épitrochoidal ou épicycloidal, suivant l'importance de

l'écart de l'axe A 2 par rapport à l'axe A 1 L'arbre excen-

trique 236 et le bloc coulissant 238 provoquent la rotation autour de l'axe A 3 du croisillon 242 et de l'arbre 244 de sortie pourvu uniquement que l'axe A 3 se trouve sur le trajet de l'axe A 2 Le développement mathématique des équations cinématiques du mécanisme est décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique

no 4 018 090 auquel on se réfère pour la description

des effets créés par le déplacement des axes A 3 et A 1 v Dans la configuration particulière représentée sur les figures 28 à 30 et convenant à un mécanisme combiné, le diamètre primitif du satellite 226 est égal au diamètre primitif de la couronne dentée (R= 1) et un cycle de sortie se répète pour chaque rotation de 360 de l'arbre de sortie 244 et du porte-satellite 208, 210 En outre, lorsque l'excentricité de l'axe A 2 par rapport à l'axe A 1 (K) est à peu près égale au rayon primitif du satellite 226 (K:-1), le croisillon 242 de sortie et l'arbre 244 de sortie s'arrêtent

réellement ou presque une fois par rotation de 360 .

La configuration particulière de la figure 28 représente arbitrairement l'excentricité des axes A 2 et A 1 mutuellement comme étant égale au rayon primitif du satellite 226 (K 1) et représente arbitrairement l'excentricité mutuelle des axes A 3 et A comme égale à la moitié du rayon primitif du satellite 226, le long de l'axe central principal (E 1 = 0,5, E 2 = 0 > Dans ces conditions, le déplacement caractéristique de l'arbre 244 de sortie par rapport au déplacement du porte-satellite 208, 210 à l'entrée est représenté par la courbe G sur la figure 27 On peut noter qu'il existe un repos ou arrêt temporaire à la sortie une fois par tour Dans ce cas encore, ce repos peut être notablement amélioré par combinaison du mécanisme au mécanisme différentiel 78 à came par accouplement direct de l'arbre de sortie 244 à l'arbre d'entrée 30 comme représenté à nouveau par la figure 19 Dans cette combinaison, le déplacement de l'arbre de sortie ( 48) par rapport au déplacement à l'entrée (porte-satellite

208, 210) est représenté par la courbe H de la figure 27.

Le mécanisme 260 des figures 31, 32 et 33 est un mode de réalisation des mécanismesdécrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 730 014,

et il peut aussi être utilisé avantageusement en combinai-

son avec le mécanisme différentiel 78 à came Ce mécanisme 260 est destiné à donner un cycle de sortie de 3600,

de la manière qui convient pour cette combinaison.

Un carter 262 supporte un arbre fixe 264 sur lequel est monté un ensemble d'entrée comprenant un pignon 266 et un croisillon d'entrée 268 tourillonnant sur l'arbre 264 par l'intermédiaire de paliers 270 et 272 Le pignon 266 est entraîné par un pignon d'entrée 274 monté sur un arbre d'entrée 276 qui tourillonne

dans le carter 262 par l'intermédiaire de paliers 278 et 280.

La couronne dentée fixe 282 est directement mon-

tée sur l'arbre 264 qui supporte aussi un porte-satellite comprenant des plaques 284 et 286 raccordées par des entretoises 288, par l'intermédiaire de paliers 290 et 292 L'ensemble porte-satellite 284-288 porte un ou plusieurs satellites 294 montés chacun sur un arbre 196 et tourillonnant dans le porte-satellite 284-288

par l'intermédiaire de paliers 298 et 300 Trois satelli-

* tes sont utilisés bien qu'un seul soit représenté sur les figures 31 à 33, et chacun est en prise avec la couronne fixe A une première extrémité de chaque arbre 296, un excentrique 302 d'entrée est monté sur un axe décalé par rapport à celui de l'arbre du satellite associé Chaque excentrique 302 peut tourner dans un bloc coulissant 304 (figure 33) qui est ajusté dans une fente correspondante 306 du croisillon d'entrée 268. Une plaque 308 de support d'excentrique est montée à l'autre extrémité de chaque arbre 296 et a une partie qui constitue un excentrique de sortie 310 Un bloc coulissant (figure 32) est monté afin qu'il puisse tourner sur chaque excentrique 310 et est ajusté dans une fente correspondante 314 d'un croisillon de sortie 316 Ce dernier est monté sur un arbre 318 de sortie qui tourne dans des paliers 320 et 322 montés dans un couvercle 324 du carter fixé par des boulons (non représentés) au carter 262. L'arbre 318 de sortie et le croisillon 316 tournent autour du même axe que la couronne 282 et autour duquel

tournent aussi le croisillon 268 d'entrée et le porte-

satellite 284, 288, comme dans le cas de l'utilisation

de plusieurs satellites 294.

On peut noter que, lorsque le croisillon d'entrée 268 est entraîné par le pignon 266, à partir du pignon d'entrée 274, ce croisillon entraîne les satellites 294 par l'intermédiaire des blocs coulissants 304 et des excentriques d'entrée 302 Si l'on suppose que le croisillon d'entrée tourne à vitesse angulaire constante, les satellite et l'ensemble portesatellite tournent à une vitesse angulaire variable étant donné l'excentricité du point d'entraînement, c'est-à-dire l'excentrique d'entrée Ces caractéristiques sont décrites mathématiquement en détail dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N O 3 730 014 Les satellites 294 entraînent à leur tour le croisillon de sortie par l'intermédiaire des excentriques 310

de sortie.

Dans la configuration particulière représentée, les satellites 294 ont la même dimension que la couronne 282 et l'axe de l'excentrique de sortie se trouve sur le cercle primitif des satellites 294 (R 1 = 1) En conséquence, le croisillon et l'arbre de sortie présentent un arrêt ou repos temporaire une fois par tour de l'arbre de

sortie et du porte-satellite En outre, dans la configu-

ration particulière représentée, l'excentrique d'entrée se trouve sur une droite radiale diamétralement opposée à celle sur laquelle se trouve l'excentrique de sortie et l'axe de l'excentrique d'entrée est décalé par rapport à l'axe du satellite d'une distance égale

à 0,3 fois le rayon primitif du sateliite-(R 2 = -3).

Dans ces conditions, le porte-satellite tourne plus lentement que le croisillon d'entrée, au moment du cycle ou l'axe de l'excentrique de sortie se trouve

sur le cercle primitif de la couronne ou à son voisinage.

Cette disposition a pour effet d'allonger, en temps ou en angle d'entrée, la partie du cycle dans laquelle le croisillon de sortie est arrêté ou au repos, ou

de part et d'autre de ce point à proximité du repos.

Dans ces conditions, les caractéristiques de dépplacement de l'arbre 318 de sortie par rapport

au déplacement du croisillon 268 d'entrée sont représen-

tées par la courbe J de la figure 34 Là encore, le repos du mécanisme naturel 260 des figures 31 à 33 peut être notablement amélioré par combinaison au mécanisme différentiel 78 à came, par accouplement direct de l'arbre 318 de sortie à l'arbre d'entrée comme représenté à nouveau sur la figure 19 Avec cette combinaison, le déplacement de l'arbre de sortie 48 par rapport au croisillon d'entrée 268 est représenté par la courbe K de la figure 34 Il faut noter que les courbes de la-figure 34 ne correspondent qu'à un demi-cycle ( 180 ) pour l'entrée et la sortie Cette représentation est utilisée car les mouvements sont

symétriques autour de 1800.

Si l'excentricité d'entrée est réduite à zéro par déplacement de l'excentrique 302 vers l'axe du satellite 294, le mouvement relatif du croisillon d'entrée par rapport au porte-satellite 284-288 est nul Dans un mécanisme de ce-type, le croisillon d'entrée peut être supprimé et le mécanisme simplifié comme

représenté par le mécanisme 330 de la figure 35.

Sur la figure 35, un carter 332 porte un arbre fixe 334 sur lequel est monté la couronne 282 * et l'ensemble porte-satellite est à nouveau constitué de plaques 284 et 286 et d'entretoises 288 Dans ce cas, un pignon 336 est directement boulonné -sur le porte-satellite afin qu'il soit entraîné; le pignon 336 est entraîné par le pignon d'entrée -274 monté

-2537684

sur l'arbre 276 d'rentrée qui tourillone dans le carter

comme décrit précédemment.

Le reste du mécanisme 330 de là figure 35 est identique au mécanisme 260 de la figure 31, à part la suppression de l'excentrique d'entrée 302 monté sur l'arbre 296 puisque le porte-satellite est

maintenant directement entraîné par le pignon 336.

Dans la configuration représentée, le satellite a encore la même dimension que la couronne et l'axe de l'excentrique de sortie se trouve sur le cercle primitif de la couronne En conséquence, le croisillon de sortie et l'arbre de sortie présentent un repos ou arrêt temporaire une fois par tour de l'arbre de sortie

et du porte-satellite.

Dans ces conditions, les caractéristiques de déplacement de l'arbre 318 de sortie par rapport au déplacement du porte-satellite à l'entrée sont représentées par la courbe L de la figure 34 Si l'on se rappelle que la courbe J repésente les caractéristiques d'entrée-sortie du mécanisme 260 avec un excentrique d'entrée, il est clair que la différence entre les courbes J et L est due à l'effet de l'excentrique d'entrée Malgré la plus petite dimension du repos du mécanisme 330 comparé à celui du mécanisme 260, ce repos peut être notablement amélioré par combinaison au mécanisme différentiel 78 à came Comme précédemment et comme indiqué sur la figure 19, l'arbre 318 de

sortie est directement couplé à l'arbre d'entrée 30.

Avec cette combinaison, le déplacement de l'arbre 48 de sortie de l'ensemble par rapport au porte-satellite

est représenté par la courbe M de la figure 34.

Dans les mécanismes 200, 260 et 330 des figures 28, 31 et 35 respectivement, la nature du repos naturel dépend de l'excentricité de l'excentrique de sortie par rapport au cercle primitif du satellite associé Lorsque cette excentricité est exactement égale au rayon primitif du satellite, l'arbre de sortie présente un repos temporaire une fois par tour Si cette excentricité est légèrement inférieure au rayon primitif du satellite, la sortie présente presque un repos, la vitesse minimale dépendant de la différence de l'excentricité par rapport au rayon primitif du satellite Si l'excentricité est légèrement supérieure au rayon primitif du satellite, la sortie présente

une faible inversion de déplacement lors du repos.

Dans ces trois cas, l'addition du mécanisme différentiel à came, dans la configuration représentée, améliore notablement le repos, par la longueur mesurée par l'angle d'entrée, et par transformation du repos incomplet, de l'arrêt temporaire ou de l'invesion de déplacement

en un repos véritable et exact sans inversion.

De même, le mécanisme 100 des figures 13 et 14 peut être réalisé afin qu'il donne presque un repos, un arrêt temporaire ou une inversion de déplacement une fois par tour, et le mécanisme 176 des figures et 21 peut être réalisé afin qu'il donne presque un repos, un repos temporaire ou une ou deux inversions de déplacement un fois par tour Dans tous les cas,

l'addition du mécanisme différentiel à came peut trans-

former ces diverses situations en un repos véritable de durée importante Bien que le rôle essentiel du mécanisme différentiel à came et son application à ces mécanismes

cycliques naturels, soit l'amélioration de leurs caracté-

ristiques de repos, il est aussi vrai que cette addition peut aussi être utilisée pour la modification d'autres caractéristiques cinématiques des mécanismes cycliques naturels, telles que la réduction des accélérations maximales, la création d'une longue partie à vitesse constante ou un autre effet voulu, entrant dans les possibilitésde modification du mécanisme différentiel

à came.

Dans le mécanisme différentiel fondamental 78 des figures 5 à 9, l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie sont représentés comme tournant autour d'un même axe Dans certains cas dans lesquels l'amplification efficace donnée par le levier coudé de la came au bras de sortie doit être modifiée, par exemple lorsque la charge de sortie varie avec la position au cours du cycle, il peut être avantageux d'introduire un certain décalage entre les axes des arbres d'entrée et de sortie Ceci nécessite une modification mécanique par élimination du palier 52 et addition d'un autre palier entre l'arbre de sortie 48 et la plaque 44

formant le couvercle.

Comme l'indique la figure 7, la fente 64 du bras 58 de sortie est représentée avec un axe central

radial Cette caractéristique n'est pas indispensable.

L'inclinaison de cette fente par rapport à un axe radial véritable peut être utilisée pour l'introduction d'une réponse asymétrique de l'angle différentiel par rapport au déplacement de la bielle coudée 68, commandée par la came, lorsque l'angle différentiel est défini comme étant l'angle de l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie par rapporst à leur position relative fondamentale. Lorsque de plus grandes plages d'angles différentiels sontnécessaires et que des couples plus faibles sont acceptables par rapport à la charge de la came, la connexion de la bielle coudée au bras de sortie peut ête modifiée comme indiqué sur la figure 36 qui est analogue à la figure 7 du premier mode de réalisation Le bras 40d'entrée et maneton 42 sont utilisés comme dans le mode de réalisation des figures 5 à 9 Une bielle coudée modifiée 340 est

articulée sur le maneton 42, autour du coussinet 70.

A son extrémité externe, la bielle 340 porte encore les toucheaux 76 comme décrit précédemment et elle est entraînée par eux par l'intermédiaire de la gorge de la came La bielle 340 supporte aussi un secteur denté 342 dont le centre de courbure coïncide avec l'axe du maneton 42 A la place d'un bras fendu 58 de sortie utilisé précédemment, un secteur denté 344 de sortie est emmanché sur l'arbre 48 de sortie avec

lequel il coopère par des cannelures afin qu'il l'entraîne.

Les pignons 342 et 344 sont réalisés et disposés afin qu'ils assurent l'entraînement On peut donc noter que, lorsque le toucheau 76 de came est entraîné par la gorge de la came, la rotation de la bielle 340 autour du maneton 42 provoque un changement de l'angle différentiel des arbres d'entrée et de sortie On note aussi que, pour un déplacement angulaire donné de la bielle 340 autour du maneton 42, provoqué par une différence déterminée du rayon de la came, l'angle différentiel obtenu est supérieur à celui que donne

le mode de réalisation des figures 5 à 9.

D'autre part, lorsque des plages d'angles différentiels plus faibles sont acceptables et lorsque des couples plus élevés sont souhaités par rapport

à la charge de la came, la connexion de la bielle -

coudée au bras de sortie peut être inversée par rapport au mode de réalisation des figures 5 à 9 Cette inversion est représentée sur les figures 37 et 38 Dans ce cas, la connexion du bloc coulissant au bras de sortie s'effectue sur un rayon, mesuré à partir de l'axe central de rotation, qui est supérieur au rayon du maneton pour le même axe Comme l'indiquent les figures 37 et 38, une bielle coudée 350 modifiée est encore articulée sur un maneton 42; celui-ci est aussi monté sur le bras coudé 40 A qui est modifié uniquement afin qu'il laisse plus de jeu pour le mouvement relatif du levier coudé A sa première extrémité, la bielle coudée 350 porte le galet 76 formant toucheau qui

est au contact de la gorge 46 de la came comme précédemment.

A son autre extrémité, la bielle coudée '350 porte un axe 352 sur lequel est articulé un bloc coulissant 354, par l'intermédiaire d'un coussinet 356 Ce-bloc coulissant 354 est ajusté dans une fente 358 formée dans le bras 360 de sortie, celui-ci étant à nouveau monté sur l'arbre 48 de sortie par l'intermédiaire de cannelures Il faut noter que, dans ce mode de réalisation, la connexion d'entraînement entre le bloc coulissant et le bras de sortie s'effectue avec un rayon bien plus grand que dans le mode de réalisation des figures 5 à 9 En conséquence, pour un déplacement angulaire donné de la bielle coudée autour du maneton, provoqué pour une différence donnée de rayon de la gorge de came, l'angle différentiel entre le bras coudé d'entrée et le bras de sortie est inférieur à l'angle obtenu dans le mode de réalisation des figures à g. Uoe autre inversion de la connexion entre le bras d'entrée (anciennement le bras coudé) et le bras de sortie est représentée dans le mode de réalisation de la figure 39 Dans ce cas, la bielle coudée 370 est articulée sur le bras de sortie 372 autour d'un axe 374 à sa première extrémité, et elle porte le

galet 76 formant toucheau de came à son autre extrémité.

Cette bielle coudée est entraînée par un bloc coulissant

376 zt un axe 378 coopérant avec un bras fendu d'entrée 380.

Dans tous les modes de réalisation représentés, on peut noter que, lorsqu'aucune variation n'est provoquée par la came, le bras d'entrée et le bras de sortie travaille à l'unisson ou en synchronisme, et que tout déplacement provoqué par la came, par l'intermédiaire d'une rotation relative de la bielle coudée, provoque un mouvement différentiel de l'arbre de sortie par rapport à l'arbre d'entrée, contrairement au mécanisme plus classique dans lequel la came transmet la totalité

du mouvement de sortie.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Mécanisme de réglage d'un mouvement de rotation, imposant une relation angulaire variable prédéterminée entre deux organes rotatifs, cette relation revenant tous les tours, ledit mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme différentiel à came comportant: (a) un châssis ( 36), (b) un arbre d'entrée ( 30) tourillonnant dans le châssis et tournant autour d'un premier axe, (c) un dispositif décentré d'entraînement ( 40) monté sur l'arbre-d'entrée, (d) un arbre de sortie ( 48) tourillonnant dans le châssis et tournant autour d'un second axe sensiblement parallèle au pemier axe, <e) un dispositif mené décentré ( 58) monté sur l'arbre de sortie, (f) un dispositif ( 44) à plaque annulaire fixe de came montée sur le bâti dans un plan sensiblement perpendiculaire au premier et au second axe et entourant le premier et le second axe, et (g) un dispositif formant toucheau de came ( 76) associé à la came et raccordant le dispositif décentré d'entraînement et le dispositif décentré mené, si bien qu'un mouvement provoqué par la plaque de came, sur le toucheau de came, crée un mouvement sensiblement proportionnel du dispositif mené par

rapport au dispositif menant.

2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif décentré d'entraînement comporte un organe coudé décentré ( 40) supportant un maneton ( 42) autour d'un troisième axe excentrique par rapport * au premier, et le dispositif mené décentré comporte un bras décentré ( 58) ayant une partie fendue, et le dispositif formant toucheau comporte une bielle coudée ( 68) articulée sur le maneton ( 42) et ayant une première partie supportant un toucheau ( 76) associé à la came et une seconde partie supportant un axe

associé à la partie fendue du bras décentré.

3 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif décentré d'entraînement comprend un bras décentré ( 40) ayant une partie fendue, et le dispositif mené comporte un organe coudé décentré qui supporte un maneton ( 42) autour d'un troisième axe excentré par rapport au second axe et le dispositif à toucheau de came comprend une bielle coudée articulée sur le maneton ( 42) et ayant une première partie qui supporte un toucheau de came ( 76) associé à la came et une seconde partie qui supporte un axe associé

à la partie fendue du bras décentré.

4 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif décentré d'entraînement comporte un organe coudé décentré ( 40) qui supporte un maneton ( 42) sur un troisième axe excentré par rapport au premier axe, et le dispositif mené décentré comporte un secteur denté ( 344) concentrique au second axe, et le dispositif à toucheau de came comprend un pignon d'entraînement monté sur le maneton ( 42) et concentrique à celui-ci et en prise avec le secteur denté ( 344), le pignon d'entraînement ayant une partie prolongée qui supporte un toucheau de came qui est associé à

la came.

Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le premier et le second axe coïncident prati-

quement. 6 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de came ( 44) a une gorge femelle en courbe fermée ( 46) et le toucheau comprend un galet

( 76) ajusté dans cette gorge.

7 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le toucheau de came comporte un premier dispositif ( 76) destiné à coopérer avec la came et à la suivre, une bielle ( 68) destinée à porter le premier dispositif, un second dispositif ( 42) assurant l'articulation de la bielle et du dispositif décalé

d'entraînement autour d'un axe distant du premier disposi-

tif, et un troisième dispositif ( 72) monté sur la bielle et associé au dispositif décentré d'entraînement

à distance du premier dispositif et du second dispositif.

8 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le toucheau de came comporte un premier dispositif ( 76) destiné à coopérer avec la came et à la suivre, une bielle ( 68) destinée à porter le

premier dispositif, un second dispositif ( 48) d'articula-

tion de la bielle et du dispositif décentré d'entraînement autour d'un axe distant du premier dispositif, la bielle étant articulée sur le dispositif décentré d'entraînement autour d'un a'xe distant du premier

dispositif et du second dispositif.

9 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le toucheau de came comporte un premier dispositif ( 76) destiné à coopérer avec la came et à la suivre, une bielle ( 340) destinée à porter le premier dispositif, un dispositif ( 42) d'articulation de la bielle sur le dispositif décentré,d'entraînement autour d'un axe distant du premier dispositif, et un troisième dispositif ( 342) sous forme d'une connexion par engrenage de la bielle et du dispositif mené, cette connexion étant distante du premier et du second

dispositif.

Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à toucheau de came comprend un premier dispositif ( 76) destiné à coopérer avec la came et à la suivre, une bielle ( 68) destinée à porter le premier dispositif, un second dispositif ( 42) d'articulation de la bielle et du dispositif décentré d'entraînement autour d'un axe distant du

premier dispositif, la bielle comprenant un bloc coulis-

sant ( 66) articulé sur la bielle autour d'un axe distant du premier et dirsecond dispositif et pouvant coulisser

dans le dispositif mené décentré.

11 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le toucheau de came comporte un premier dispositif ( 76) destiné à coopérer avec la came et à la suivre, une bielle ( 68) destinée à porter le premier dispositif, un second dispositif ( 42) coopérant par coulissement avec le dispositif d'entraînement afin qu'il assure l'articulation de la bielle et du dispositif d'entraînement, et un troisième dispositif d'articulation de la bielle sur le dispositif mené décentré, le premier, le second et le troisième dispositif

étant distants mutuellement.