WO1998041781A1 - Mecanisme desmodromique - Google Patents

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Roger Bajulaz
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    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary

Definitions

  • the subject of the present invention is a desmodromic mechanism comprising a primary element and a secondary element mechanically connected by a desmodromic link, that is to say such that the speed of one of said elements causes a well-determined speed for the other.
  • variable speed drives Such mechanisms are found in variable speed drives, speed multipliers or reducers, hydraulic, pneumatic or combustion engines, compressors, pumps, cylinders, linear actuators, etc.
  • the goal is to achieve the mechanisms mentioned above by a simple, precise, robust desmodromic system and a cost price lower than that of conventional embodiments.
  • This system allows the use of plastics, ceramics in optimum conditions. It is possible to make mechanisms that can operate without lubrication and have high mechanical resistance.
  • the object of the present invention is to provide such an inexpensive, robust, easy-to-make desmodromic mechanism which does not have any gears and which makes it possible to cause a linear or rotary movement of the driven element from a rotary movement of the driving element or vice-verca.
  • the present invention relates to a desmodromic mechanism tending to obviate the aforementioned drawbacks and making it possible to achieve the stated goals.
  • This desmodromic mechanism is characterized by the combination of elements set out in claim 1.
  • Figure 1 is a perspective view, partially exploded, of a first embodiment of the mechanism.
  • Figures 2 to 6 illustrate the successive positions of the mechanism for successive 90 ° rotations of the primary element of the mechanism.
  • Figures 7 and 8 illustrate an axial section and a longitudinal section of the mechanism in an application thereof for an internal combustion engine.
  • Figures 9 to 12 illustrate the positions of the elements of the mechanism for the four stroke, intake, compression, explosion and exhaust of the engine.
  • Figure 13 illustrates an axial section of the mechanism used as a compressor.
  • Figures 14 to 18 illustrate successive positions of the mechanism of Figure 13 illustrating the operation thereof as an air compressor.
  • FIGS. 19 to 23 illustrate the successive positions of a second embodiment of the mechanism for 90 ° angular increments of the primary element; the secondary element being stationary.
  • Figures 24 to 28 illustrate the successive positions of the second embodiment of the mechanism for increments of 30 ° of the secondary element, the intermediate element being stationary.
  • Figures 29 and 30 illustrate two variants of a third embodiment of the mechanism comprising five transmitting members.
  • Figures 31 and 32 illustrate a fourth embodiment of the mechanism in which friction is eliminated by the use of rotating elements.
  • FIG. 33 illustrates in plan and schematically a variant of the embodiment of the mechanism illustrated in FIGS. 31 and 32.
  • Figures 34 and 35 illustrate a fifth embodiment of the mechanism.
  • Figure 36 is an axial section of a sixth embodiment of the mechanism.
  • Figures 37 to 41 illustrate the positions of the elements of the mechanism of Figure 36 for successive increments of 90 ° of the primary element when the secondary element remains stationary.
  • Figure 42 is a longitudinal sectional view of a seventh embodiment of the mechanism.
  • Figures 43 to 47 illustrate the successive positions of the mechanism of Figure 42 for angular displacements of 90 ° of the secondary element, the intermediate element being stationary.
  • Figures 48, 49 and 50 are diagrams of the first embodiment of the mechanism illustrated in Figures 1 to 6 highlighting a particular fundamental characteristic of the mechanism found in all its forms of execution.
  • Figures 51 and 52 are axial and longitudinal sections of an eighth embodiment.
  • Figures 53 and 54 are developments of the essential parts of the mechanism illustrated in Figures 51,52 in two different positions of the mechanism.
  • Figures 55, 56 and 57 are longitudinal and axial sections respectively of a ninth embodiment of the mechanism.
  • FIGS. 58 to 62 are longitudinal sections and FIGS. 58A to 62A are axial sections of a tenth embodiment of the mechanism illustrating the successive positions thereof for 45 ° increments of the primary element, the intermediate element being stationary.
  • the first embodiment of the desmodromic mechanism according to the invention illustrated in FIGS. 1 to 6 comprises an input shaft 1, the end of which is provided with a primary cam 2 formed here by an eccentric to a lift.
  • This mechanism also includes an output shaft 3, concentric with the input shaft 1, the end of which is provided with a plate 4 comprising axial bosses 5 defining between them rectilinear grooves or guides 6.
  • This assembly constitutes a intermediate element of the mechanism.
  • the primary cam 2 is located in the middle of the bosses 5 of the intermediate element.
  • a casing 7 has bearings 8, 9 for the input 1 and output 3 shafts and has an internal cavity 10 in which the plate 4 and the primary cam 2 are disposed.
  • the peripheral wall of this internal cavity 10 of the casing 7 constitutes a secondary cam comprising in this embodiment two lifts 11, 12.
  • Ransmitter members 13 of movement are in the form of cylindrical rollers and are arranged in each of the guides 6 situated between the bosses 5 of the plate 4 of the intermediate element 3. These transmitting members 13 slide without play in the guides 6 between the bosses 5 and are in contact by their periphery simultaneously with the primary cam 2 and the secondary cam with two lifts 11,12. In addition, these transmitting members 13 are in permanent abutment against at least one of the lateral faces of the guides 6 of the element. intermediate. Thus, each transmitting member 13 is in permanent contact with the primary cam 2, the secondary cam and the intermediate element.
  • a successive rotation of 90 ° (from FIG. 3 to FIG. 4) of the input shaft 1 causes, by lifting the primary cam, the outward movement of the transmitting members 13b and 13c still in contact with the secondary cam again causing a 30 ° rotation of the intermediate element. From the position of FIG. 4 to that of FIG. 5, the force is transmitted from the primary cam 2 to the intermediate element by the transmitting members 13a and 13c. When the primary cam has made a new movement of 90 °, the intermediate element has made a new rotation of 30 °. Then by a further 90 ° rotation of the primary cam 2 (from FIG. 5 to FIG. 6) it is the transmitting members 13a and 13c which continue to drive the intermediate element for a further displacement of 30 °.
  • the transmitter member 13c having taken the position of the transmitter member 13a.
  • Input shaft 1 and the primary cam 2 have rotated 360 ° and in doing so have desmodromically driven the intermediate element over an angular distance of 120 °, or 1/3 of the angular distance traveled by the primary element 1.
  • the mechanism described is strictly desmodromic, that is to say that the speeds of elements 1 and 3 are strictly proportional. If the speed of the input shaft 1 is constant, the speed of rotation of the output shaft 3 will also be constant, without any undulation, at a value three times lower than that of the input shaft 1 .
  • the transmitter member 13a is in contact with the top of the primary cam 2 and the recess 11 of the secondary cam. In this position the tangents to the points of contact of the transmitting member 13a with the primary cams, respectively secondary, are parallel to each other. In this position, the transmitter member 13a cannot transmit any torque or any movement.
  • the transmitting members are active, for a rotation of the primary cam 2 in a clockwise direction, when they are located in quadrants II and passive when they are located in the quadrants I and III.
  • the intermediate element Like during the rotation of the intermediate element there is always at least one transmitting member located in one of the quadrants II and IV and at least one other in one of the quadrants I and III, there is therefore always at least one member transmitter active during the rotation of the mechanism.
  • this arrangement means that it is blocked in both directions whatever the angular position in which the intermediate member is stopped.
  • the volume of the space 10 contained between two transmitting members 13, the peripheral surface of the projection 5 of the intermediate element in contact with these transmitting members 13 and the portion of the internal peripheral surface of the casing 7, or cam secondary, is variable as a function of the rotation of the input shaft 1 and the primary cam 2.
  • This particularity makes it possible to envisage applications of this mechanism not only as a reduction or multiplier, but also as a motor, compressor or pump .
  • variable volume 10 is then determined by two transmitting members neighbors and the parts of the primary and secondary cams between these two transmitting members.
  • the number of transmitting members 13 is equal to the number of lifts of the primary cam 2 increased by the number of lifts 11, 12 of the secondary cam, in this example equal to three.
  • the center 0 of the three transmitting members 13 is permanently located on a circle whose center is coincident with the axis X of the primary cam 2.
  • the primary cam 2 is constituted by an eccentric while the secondary cam is constituted by an oval surface.
  • the primary cam 2 is located inside the secondary cam.
  • this mechanism essentially consists of a primary cam, a secondary cam and an intermediate element defining linear guides in which slide movement transmitting members; the two cams and the intermediate element being movable relative to each other.
  • the primary cam may be inside the secondary cam or vice versa, or that the two cams can face each other axially; but still the intermediate element is between the two cams.
  • the two cams can be mobile and the stationary intermediate element where one of the cams and the intermediate element are mobile, but then the other cam is stationary. Either of the cams can be driven the other cam or the intermediate element then being the driver or vice versa.
  • the primary cam will always be the one of the two cams that has the least lift.
  • Figures 7 and 8 illustrate in transverse and longitudinal section an application of the mechanism described above for the production of an internal combustion engine.
  • the same reference numerals as in Figures 1 to 6 will be used to designate corresponding parts.
  • the casing 7 is kept stationary and constitutes the engine block.
  • it is made in three pieces in this example, two flanges 7a and 7b and a crown 7c. These three parts 7a, 7b and 7c are integral with each other and stationary.
  • the intermediate element comprises a shaft 3 journalled in the two flanges 7a, 7b of the casing.
  • This shaft 3 is integral with two sides 20 connected to one another by bridges 21 equivalent to the bosses 5 of the first embodiment of the mechanism.
  • These flanks 20 rotate without play and in a sealed manner with respect to the crown 7c, the middle part of the internal face of which constitutes the secondary cam comprising the two lifts 11, 12.
  • the input shaft 1 is journalled in the shaft 3 and carries the primary cam 2.
  • the transmitting members 13 are arranged between the bridges 21, the internal face or secondary cam of the casing 7c, the primary cam 2 and the sidewalls 20. These transmitting members 13 ensure tight contact between the parts with which they are in contact and thus delimit three variable volume chambers 10a, 10b, 10c.
  • a needle bearing 22 is provided between an eccentric 23 secured to the shaft 1 and a circular ring constituting the external surface of the primary cam 2.
  • the crown 7c of the casing further comprises an intake manifold 24 of a combustible mixture, an exhaust manifold 25 of the combustion gases and a spark plug ignition 26, angularly offset by about 120 ° relative to each other.
  • the transmitting members 13 can be tubular and provided with sealing means guaranteeing good compression and a low coefficient of friction and rolling.
  • FIG. 9 illustrates the admission of the gas mixture into the variable-volume chamber 10c through the conduit 24.
  • the primary cam 2 and the intermediate element rotate in clockwise.
  • FIG. 10 illustrates the engine at the moment when the compression is about to reach the maximum in the variable-volume chamber 1 Oc and when the explosion is caused by the spark plug 26.
  • FIG. 11 illustrates the engine in the expansion phase of the variable volume chamber 10c
  • FIG. 12 illustrates the exhaust 25 of the variable volume chamber 10c. It is obvious that the three variable-volume chambers pass through the same four-stroke cycle, so that for a complete revolution of the intermediate element 3.21 each variable-volume chamber 10a, 10b, 10c will have an explosion time and expansion. In doing so, the shaft 1 and the primary cam 2 will have made three complete turns.
  • Such an engine therefore has two rotary power take-offs, the shaft 1 secured to the primary cam and the intermediate element 3, the speed of rotation of this intermediate element 3 being three times lower than that of the primary element 1.
  • Figures 13 to 18 illustrate another embodiment of the mechanism and its application as a compressor.
  • the mechanism comprises a casing formed by two flanges 130,131, one of which comprises a hub 132, connected by a crown 133 whose internal surface 134 constitutes the secondary cam which here has four lifts.
  • the intermediate element is formed by two sides 135, 136 connected by bridges 137, provided with air passages 137a, defining between them radial rectilinear guides in which slide transmitting members 138 formed by tubular elements.
  • the connection between each rotary 135,136 sidewall and the fixed crown 133 is sealed.
  • the mechanism also includes a primary cam 139 at a lift formed by an eccentric secured to an input shaft 140 pivoted in the flange 130 and the hub 132 of the casing.
  • the transmitting members 138 slide in leaktight manner between the sides 135, 136 but not leaktight in the radial guides and are in permanent and leaktight contact with the two primary 139 and secondary 134 cams. These transmitting members thus define, with the primary and secondary cams, sealed chambers variable volume 150, five in number.
  • This mechanism also comprises at least one supply orifice 141 in the hub 132 of the casing communicating by a bore 142 in the side 136 with a distribution sector 143 hollowed out in one of the lateral faces of the primary cam 139.
  • This mechanism also includes an exhaust duct 144 in the hub 132 of the casing, communicating with a bore 145, formed in the end of the shaft 140 and the primary cam 139, opening towards the periphery of this primary cam.
  • the distribution sector 143 extends over an angular extent substantially equal to 90 ° and one of its ends is diametrically opposite the axis of the bore 145.
  • the casing is stationary, and for a complete 360 ° revolution of the input shaft 140 secured to the primary cam 139 the intermediate element performs a rotation of 72 °, ie 1/5 of a turn.
  • variable volume chamber 150a is at its lowest volume, isolated from the intake 143 and from the exhaust 145
  • variable volume chamber 150b is connected to the exhaust 145 while the variable volume chambers 150 d and e are connected to the intake.
  • a rotation of the input shaft 140 and of the primary cam 139 by 45 ° causes a rotation of the intermediate element and of the variable volume chambers 150 by 9 ° bringing the mechanism into the position illustrated in FIG. 15.
  • variable volume chamber 150 a is connected to the intake and the variable volume chamber 150 b is connected at the exhaust.
  • the volume of the chamber 150a increases while the volume of the chamber 150b decreases, forcing the gas it contains into the exhaust duct 144.
  • the chamber 150 b is at its smallest volume and it is no longer connected to the exhaust but it is the chamber 150 c which is connected to the exhaust while the chambers 150 d and e are connected to the intake.
  • the variable volume chamber 150 c decreases in volume and expels its contents on exhaust.
  • the variable volume chamber 150 d expels its contents at the exhaust while the chambers 150c and 150b are filled since they are connected upon admission.
  • the mechanism thus constitutes a continuous compressor.
  • the mechanism according to the invention can be used as a mechanical reduction or multiplier ( Figures 1 to 6), as an internal combustion engine ( Figures 7 to 12) or as a compressor or hydraulic or pneumatic motor ( Figures 13 to 18). It is also applied to perform linear movements, for example for cylinders, linear actuators, displacements of elements of indefinite lengths to replace racks, chains, etc.
  • a mechanical reduction or multiplier Figures 1 to 6
  • an internal combustion engine Figures 7 to 12
  • a compressor or hydraulic or pneumatic motor Figures 13 to 18
  • FIGS. 19 to 23 The embodiment of the desmodromic mechanism according to the invention illustrated in FIGS. 19 to 23 comprises an input shaft 1 secured to a primary cam 2 with a lift and a fixed casing 7 having a secondary cam with three lifts formed by the inner peripheral wall of this casing 7.
  • the intermediate element here comprises an output shaft integral with a plate 4 having four bosses 5 uniformly distributed over its circumference and determining between them four guides 6 receiving the transmitting members 13, sliding without play in these guides and bearing against the cams primary 2 and secondary and these bosses 5.
  • the sum of the lifts of the primary cam 2 and the lifts of the secondary cam 7 is four, equal to the number of transmitting members 13.
  • a reduction ratio of 4: 1 is produced between the angular displacements of the input shaft 1 secured to the primary cam 2 and the intermediate element 3.5.
  • the two shafts 1,3 rotate in the same direction.
  • FIGs 24 to 28 there is illustrated the successive positions of a mechanism identical to that of Figures 19 to 23 but in which it is the intermediate element 4,5 which is kept stationary.
  • the casing 7 rotates in the opposite direction by 30 °.
  • the housing 7 is rotated by 120 ° anticlockwise, the lifting A of this housing passing from its position illustrated in figure 24 (noon) to that illustrated in figure 28 (8 h).
  • the input shaft 1 carries an eccentric 30 on which a tubular primary cam 31 is idly mounted using a needle bearing 32.
  • This primary cam 31 has one lift.
  • the intermediate element integral with the output shaft 3, comprises a plate 4 provided with five bosses 5 uniformly disposed around the axis of said plate 4 and defining five rectilinear radial guides 6 each receiving a transmitting member 13 sliding without play in these guides and the transmitting members 13 are tubular in order to reduce the inertias and to deform slightly during the rotation of the system and to ensure a free play when stopped.
  • the internal peripheral wall of the casing 7 has four lifts 33 which constitute the secondary cam.
  • the number of transmitting members 13 is equal to the sum of the lifts of the primary cam 31 and the lifts 33 of the secondary cam, ie five. If the casing 7 is kept stationary, an angular displacement in the same direction of the intermediate element 4.5 of 72 ° is obtained for each complete revolution of the primary cam 30.31, that is 1/5 of a turn.
  • the shape of the secondary cam is different although it also includes four lifts 34.
  • the rule of the sum of the values y, z is applied in these two variants .
  • the distance separating the low point of the primary cam 2 from each low point of the secondary cam is equal to the diameter of a transmitting member, as is the distance separating the high point of the primary cam from each point top of the secondary cam when these points are aligned with a diameter of the mechanism.
  • center of the transmitting members 13 is always located on a circle whose center coincides with the axis of the eccentric and therefore of the primary cam 30.
  • Figures 31 and 32 illustrate an embodiment of the mechanism comprising an input shaft 41 secured to a central drum 42 carrying at each of its axial ends a primary cam to a lift 43, these cams 43 being perfectly angularly aligned.
  • This input shaft 41 is journalled on an intermediate element comprising two flanges 44 each secured to a journal 45, located on either side of the primary cams 43.
  • These journals are pivoted mad in the casing formed by two lateral flanks 46 connected by a ring 47 whose central section 48 of the inner face constitutes the secondary cam.
  • the primary cam 43 is constituted by an eccentric comprising a lift and the secondary cam 48 by a casing having seven lifts uniformly distributed around the axis of the mechanism.
  • This mechanism further comprises eight transmitting members, each consisting of an axis 49 carrying a central roller 50 cooperating with the secondary cam 48 and two lateral rollers 51 each cooperating respectively with one of the primary cams 43.
  • the axes 49 slide without play in radial slots 52 which comprise the flanges 44 of the intermediate element and serving as guides for the transmitting members.
  • the distances separating, taken from a radius of the mechanism, the high and low points respectively of the primary and secondary cams are equal to the diameter of the transmitting members.
  • the axes 49 of the transmitting members are arranged on a circumference whose center coincides with the axis of the eccentric 43.
  • FIG. 33 illustrates a variant of this embodiment in which one of two transmitter members 51 has been eliminated.
  • the secondary cam 48 always has seven lifts, the primary cam 42 a lift, but the number of transmitting members 52 is four. This does not change the division ratio which is always equal to 1/8. This solution simplifies the manufacturing for uses where the cost price is high and the input torque low.
  • the intermediate member is of the type illustrated in FIGS. 1 to 6 for example and comprises a plate 4 provided with bosses 5 constituting linear guides.
  • the transmitting members 52 are constituted by cylindrical rollers.
  • the mechanism comprises an input shaft 61 comprising two eccentrics 62 angularly opposite and together forming a primary cam with two lifts.
  • the intermediate element comprises an output shaft 63 carrying a plate 64 provided with three bosses 65 defining between them radial rectilinear guides for transmitting members 66 juxtaposed two by two in each of these guides and each cooperating with one of the eccentrics 62.
  • L 'one end of the input shaft 61 is journalled in the output shaft 63 while the other is in a half 67 of the housing 67,68.
  • the casing 67,68 has on the internal face of each of its halves 67,68 a secondary cam 69,70 with two lifts each.
  • the secondary cams 69.70 are offset by 90 ° so as to form a secondary cam with four lifts in total.
  • the sum of the lifts of the primary cam 62 and the lifts of the secondary cam 69.70 is six, equal to the number of transmitting members 66.
  • the output shaft 63 of the intermediate element performs a rotation of 120 ° as in the first embodiment described, the reduction ratio is three.
  • the input and output shafts rotate in the same direction.
  • the number of transmitting members is generally equal to the number of lifts of the secondary cam increased by one unit.
  • the input shaft 1 carries a primary cam 2 with two lifts.
  • the intermediate element or output shaft 3 comprises a plate 4 provided with bosses 5 defining eight guides 6 for transmitting members 13, eight in number.
  • the casing 7 has an internal peripheral surface forming the secondary cam which has six lifts. The casing 7 being kept fixed, the output shaft 3 rotates four times slower than the input shaft 1, which corresponds to the number eight, divided by the number of lifts of the primary cam, two.
  • the two shafts 1 and 3 rotate in the same direction.
  • the shaft 1 is provided with a secondary cam 2 with four lifts arranged symmetrically around this axis.
  • the intermediate element consists of a housing 80 pivoted on the input shaft 1 on either side of the secondary cam 2.
  • This housing 80 has five holes 81 formed in its peripheral wall, uniformly distributed around the axis of this cage 80 and constituting housings or guides for transmitting members constituted by spherical balls 82.
  • the primary cam is here formed by a ring 83 pivoted on the housing 80 and whose inner surface 84 which is eccentric constitutes the primary cam which here has a single lift.
  • a complete revolution of the ring 83 clockwise causes the rotation of 1/4 turn in the opposite direction to the shaft 1.
  • a reduction ratio of 1 to 4 ie here equal to the number of lifts of the secondary cam divided by the number of lifts of the primary cam.
  • the number of transmitting members 82 is equal to the number of lifts of the secondary cam increased by the number of lifts of the primary cam, that is to say five. If the input shaft 1 provided with the four lifts of the secondary cam 2 is kept fixed, the intermediate element 80 will rotate five times slower than the primary cam 83 but in the same direction. The ratio will therefore be from 1 to 5.
  • the transmitting members are always in permanent contact with the primary and secondary cams and with the intermediate element in which they slide radially.
  • the shape of the transmitters may vary. However, they generally have a spherical or cylindrical peripheral portion of circular section which is in contact with each of the primary and secondary cams.
  • This mechanism is part of a tube or tubular casing 90 closed at its two ends by flanges 91 giving passage to an input shaft 92 respectively an output shaft 93.
  • the primary and secondary cams are no longer arranged one inside the other but axially in line one behind the other inside the tubular casing 90.
  • This this arrangement makes it possible to have several stages of reductions one after the other and to obtain with three stages for example a reduction from 1 to 1000 and this in a diameter of less than 8 mm and a length of less than 25 mm.
  • the input shaft 92 is integral with a cylindrical element 94 pivoted in the casing 90 having on its front surface a surface 95 constituting the primary cam comprising a lift.
  • a tubular spacer 96 positions a fixed secondary cam 97 constituted by an annular bell cam having four lifts.
  • a first intermediate element 98 is pivoted coaxially to the casing 90. This intermediate element 98 passes through the central orifice of the bell cam 97 and has a grooved hub in the direction of the primary cam 95. This hub has five grooves or grooves 99 in which are accommodated five balls 100 constituting the transmitting organs.
  • the axial position of the secondary cam 97 and of this intermediate element 98, defined by the tubular spacer 90, are such that when a ball 100 is in contact with the top of the lift of the primary cam 95, this ball is in contact with the secondary cam 97 deep in one of its lifts.
  • Figures 53 and 54 schematically illustrate the primary 95 and secondary 97 cams as well as the five balls 100 in linear development in two different positions of the mechanism.
  • the free front face of the intermediate element 98 also has a primary cam 95a acting on balls 100a sliding axially in a second intermediate element 98a and cooperating with the four lifts of the second secondary cam 97 thus forming a second divider stage identical to the first.
  • a third stage for dividing the mechanism consists of a third primary cam 95b arranged on the front face of the second intermediate element acting on balls 100b sliding axially in a hub 101 of the output shaft and cooperating with the lifts of a third secondary cam 97b.
  • the primary and secondary cams are coaxial and face each other, the secondary cams 97 are fixed, while the primary cams 95 rotate around the axis of the assembly and of the input shafts 92 and output 93.
  • tangents to the contact points of at least two balls 100 with the primary 95 and secondary 97 cams form angles ⁇ , ⁇ arranged in opposite directions preventing any movement of the mechanism when it is stopped.
  • FIG. 55-57 The embodiment of the mechanism according to the invention illustrated in Figures 55-57 is a linear actuator or mechanical actuator, always based on the same principle of operation and one division.
  • This mechanism comprises a fixed body 110 forming an intermediate element on which a ring 111 is journalled, the eccentric internal surface 112 of which constitutes the primary cam when the mechanism is lifted.
  • a linear actuating rod 113 cylindrical or polygonal, slides in the body 110 and comprises on its end part housed in the body at least one diabolo-shaped part 114 constituting the secondary cam.
  • Holes 115 pass through the body radially. These holes are offset augularly 90 ° relative to each other and axially by a distance equal to 1/4 of the length L of the secondary cam in the form of a diabolo 114. The arrangement of these holes 115 relative to the secondary cam 114 means that this includes three levies by analogy.
  • Transmitter members constituted by spherical balls 116 are slidably mounted in the holes 115 and are in permanent contact with the body 110 and each of the primary 112 and secondary 114 cams.
  • FIG. 57 illustrates the mechanism when the ring 111 has made 1/4 of a turn from the position illustrated in FIG. 54.
  • the two balls have advanced with respect to the rod 113 by a quarter of the length of the diabolo cam.
  • This embodiment of the mechanism is particularly advantageous since the actuating rod 113 can, independently of its linear movements controlled by the ring 111, perform rotational movements on itself without modifying its axial position.
  • the last embodiment of the mechanism illustrated in FIGS. 58 to 62A is also a mechanism with linear displacement. It comprises a frame 120 constituting the intermediate element, here in an H-shaped longitudinal section. In the upper part of the frame, between the branches of the H, is journalled an input shaft 121 secured to the primary cam formed here of four eccentrics 122a, b, c, d angularly offset by 90 ° with respect to each other and representing the lifting of the primary cam.
  • the horizontal bar of the H of the frame 120 has four holes 123 each aligned on one of the eccentrics 122a, b, c, d, constituting guides for balls 124 forming the transmitting members.
  • a space in which slides longitudinally, parallel to the axis of the input shaft 121, a portion of a rod or bar 125 movable linearly on rollers 126.
  • the upper face of this bar 125 facing the holes 123 of the frame 120 has a secondary cam 127 formed of successive recesses which constitute the lifts of this secondary cam.
  • the distance D corresponding to the length of three successive lifts is equal to four times the distance between centers of the holes 123.
  • the smooth balls 124 are in permanent contact each with one of the eccentrics 122a, b, c, d of the primary cam and with the secondary cam and bear on the frame 120.
  • This assembly corresponds to a mechanism comprising a primary cam to one lift and a secondary cam to three lifts.
  • the tangents at the point of contact of two balls 124 with the primary 122 and secondary 125 cams form acute angles ⁇ and ⁇ opposite so that the elements 120, 121 and 125 of the mechanism are blocked when the input shaft 121 is not rotated.
  • the transmitting members may include a cylindrical body and curved ends. These transmitting members can also be formed from the juxtaposition of several rotating elements to limit friction.
  • the primary cam is that of the two cams which has the least lift.
  • the guide axes of the rectilinear guides of the intermediate element are arranged radially and / or perpendicular to the axis of the mechanism.
  • the guide axes of the guides of the intermediate element are arranged parallel to the axis of the mechanism.
  • each transmitting member can be connected to the body of the intermediate element by a connecting rod articulated on the body of the intermediate element and carrying the transmitting member.
  • the movement of the transmitting members relative to the body of the intermediate element takes place in an arc of circle, either along a curvilinear and non-rectilinear path.

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Abstract

Mécanisme desmodromique, comportant: a) des organes transmetteurs (13) de mouvement reliés à un élément intermédiaire (4, 5) et prenant appui sur celui-ci; b) une came primaire (2) en contact permanent avec chacun des organes transmetteurs (13); et c) une came secondaire (11, 12) en contact permanent avec chacun des organes transmetteurs (13). Dans ce mécanisme, les organes transmetteurs (13) présentent des surfaces de contact lisses avec les cames (2; 11, 12) de forme telle qu'elles assurent un contact permanent et simultané avec les cames primaire (2) et secondaire (11, 12); et par le fait que la came primaire (2), la came secondaire (11, 12) et l'élément intermédiaire (4, 5), sont assemblés les uns aux autres de façon à se déplacer rotativement et/ou linéairement les uns par rapport aux autres d'une façon impérative et avec des vitesses différentielles invariables pour toutes les positions du mécanisme.

Description

Mécanisme desmodromique
La présente invention a pour objet un mécanisme desmodromique comprenant un élément primaire et un élément secondaire reliés mécaniquement par une liaison desmodromique, c'est-à-dire telle que la vitesse d'un desdits éléments entraîne une vitesse bien déterminée pour 1 ' autre .
De tels mécanismes se retrouvent dans des variateurs de vitesse, des multiplicateurs ou réducteurs de vitesse, des moteurs hydrauliques, pneumatiques ou à combustion, compresseurs, pompes, vérins, actionneurs linéaires, etc.
Pour réaliser des entraînements angulaires ou linéaires destinés à des mécanismes dont le but est de transmettre des mouvements permettant de modifier des volumes pour obtenir des pompes, compresseurs, etc, ou de réduire ou multiplier des vitesses avec une certaine précision, on fait usage d'engrenages qui présentent dans certains cas des inconvénients majeurs, tels que problèmes de graissage, bruit, encombrement, difficultés pour obtenir des déplacements sans jeu, prix de revient, etc.
Le but est de réaliser les mécanismes mentionnés ci- dessus par un système desmodromique simple, précis, robuste et d'un prix de revient inférieur à celui des réalisations conventionnelles.
Ce système permet l'emploi de matières plastiques, de céramique dans des conditions optimum. Il est possible de réaliser des mécanismes qui peuvent fonctionner sans graissage et d'une grande résistance mécanique.
Par la réduction de vitesse entre l'arbre d'entrée et l'élément intermédiaire porteur des transmetteurs des améliorations importantes sont apportées dans les mécanismes faisant appel à des chambres à volumes variables .
Le but de la présente invention est de réaliser un tel mécanisme desmodromique bon marché, robuste, facile à réaliser, qui ne comporte aucun engrenage et qui permette de provoquer un mouvement linéaire ou rotatif de l'élément entraîné à partir d'un mouvement rotatif de l'élément moteur ou vice-verca.
La présente invention a pour objet un mécanisme desmodromique tendant à obvier aux inconvénients précités et permettant de réaliser les buts énoncés . Ce mécanisme desmodromique se caractérise par la combinaison d'éléments énoncés à la revendication 1.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution du mécanisme de l' invention.
La figure 1 est une vue en perspective, partiellement éclatée, d'une première forme d'exécution du mécanisme.
Les figures 2 à 6 illustrent les positions successives du mécanisme pour des rotations successives de 90° de l'élément primaire du mécanisme.
Les figures 7 et 8 illustrent une coupe axiale et une coupe longitudinale du mécanisme dans une application de celui-ci pour un moteur à combustion interne. Les figures 9 à 12 illustrent les positions des éléments du mécanisme pour les quatre temps, admission, compression, explosion et échappement du moteur.
La figure 13 illustre une coupe axiale du mécanisme utilisé comme compresseur.
Les figures 14 à 18 illustrent des positions successives du mécanisme de la figure 13 illustrant le fonctionnement de celui-ci comme compresseur à air.
Les figures 19 à 23 illustrent les positions successives d'une seconde forme d'exécution du mécanisme pour des incréments angulaires de 90° de l'élément primaire; l'élément secondaire étant stationnaire.
Les figures 24 à 28 illustrent les positions successives de la seconde forme d'exécution du mécanisme pour des incréments de 30° de l'élément secondaire, l'élément intermédiaire étant stationnaire.
Les figures 29 et 30 illustrent deux variantes d' unetroisieme forme d'exécution du mécanisme comportant cinq organes transmetteurs .
Les figures 31 et 32 illustrent une quatrième forme d'exécution du mécanisme dans laquelle les frictions sont supprimées par l'utilisation d'éléments tournants.
La figure 33 illustre en plan et schématiquement une variante de la forme d'exécution du mécanisme illustré aux figures 31 et 32.
Les figures 34 et 35 illustrent une cinquième forme d'exécution du mécanisme.
La figure 36 est une coupe axiale d'une sixième forme d'exécution du mécanisme. Les figures 37 à 41 illustrent les positions des éléments du mécanisme de la figure 36 pour des incréments successifs de 90° de l'élément primaire lorsque l'élément secondaire reste stationnaire.
La figure 42 est une vue en coupe longitudinale d'une septième forme d'exécution du mécanisme.
Les figures 43 à 47 illustrent les positions successives du mécanisme de la figure 42 pour des déplacements angulaires de 90° de l'élément secondaire, l'élément intermédiaire étant stationnaire.
Les figures 48, 49 et 50 sont des schémas de la première forme d'exécution du mécanisme illustré aux figures 1 à 6 mettant en évidence une caractéristique particulière fondamentale du mécanisme se retrouvant dans toutes ses formes d'exécutions.
Les figures 51 et 52 sont des coupes axiales et longitudinales d'une huitième forme d'exécution.
Les figures 53 et 54 sont des développements des parties essentielles du mécanisme illustré aux figures 51,52 dans deux positions différentes du mécanisme.
Les figures 55, 56 et 57 sont des coupes longitudinale et axiale respectivement d'une neuvième forme d'exécution du mécanisme.
Les figures 58 à 62 sont des coupes longitudinales et les figures 58A à 62A des coupes axiales d'une dixième forme d'exécution du mécanisme illustrant les positions successives de celui-ci pour des incréments de 45° de l'élément primaire, l'élément intermédiaire étant stationnaire. La première forme d'exécution du mécanisme desmodromique selon l'invention illustrée aux figures 1 à 6 comporte un arbre d'entrée 1 dont l'extrémité est munie d'une came primaire 2 formée ici d'un excentrique à une levée .
Ce mécanisme comporte encore un arbre de sortie 3, concentrique à l'arbre d'entrée 1, dont l'extrémité est munie d'un plateau 4 comportant des bossages axiaux 5 définissant entre eux des rainures ou guides rectilignes 6. Cet ensemble constitue un élément intermédiaire du mécanisme .
En position montée de service, la came primaire 2 est située au milieu des bossages 5 de l'élément intermédiaire .
Un carter 7 comporte des paliers 8, 9 pour les arbres d'entrée 1 et de sortie 3 et présente une cavité interne 10 dans laquelle sont disposés le plateau 4 et la came primaire 2. La paroi périphérique de cette cavité interne 10 du carter 7 constitue une came secondaire comportant dans cette exécution deux levées 11, 12.
Des organes ransmetteurs 13 de mouvement se présentent sous la forme de galets cylindriques et sont disposés dans chacun des guides 6 situés entre les bossages 5 du plateau 4 de 1 ' élément intermédiaire 3. Ces organes transmetteurs 13 coulissent sans jeu dans les guides 6 entre les bossages 5 et sont en contact par leur périphérie simultanément avec la came primaire 2 et la came secondaire à deux levées 11,12. De plus, ces organes transmetteurs 13 sont en appui permanent contre au moins une des faces latérales des guides 6 de l'élément intermédiaire. Ainsi, chaque organe transmetteur 13 est en contact permanent avec la came primaire 2, la came secondaire et l'élément intermédiaire.
Si l'on maintient le carter 7 stationnaire et que 1 ' on provoque la rotation de 1 ' arbre d ' entrée 1 on obtient le positionnement successif des éléments du mécanisme. De la figure 1 à la figure 2, l'élément primaire 1 a effectué une rotation de 90°, la levée de la came primaire force l'organe transmetteur 13b vers l'extérieur, en suivant le profil de la came secondaire, ce qui provoque la rotation, dans le même sens, de l'élément intermédiaire et de l'arbre de sortie 3.
Une rotation successive de 90° (de la figure 3 à la figure 4) de l'arbre d'entrée 1 provoque, par la levée de la came primaire, le déplacement vers l'extérieur des organes transmetteurs 13b et 13c toujours en contact avec la came secondaire provoquant de nouveau une rotation de 30° de l'élément intermédiaire. De la position de la figure 4 à celle de la figure 5 l'effort se transmet de la came primaire 2 à l'élément intermédiaire par les organes transmetteurs 13a et 13c. Lorsque la came primaire a effectué un nouveau déplacement de 90°, l'élément intermédiaire a effectué une nouvelle rotation de 30°. Puis par une nouvelle rotation de 90° de la came primaire 2 (de la figure 5 à la figure 6) ce sont les organes transmetteurs 13a et 13c qui continuent à entraîner l'élément intermédiaire d'un nouveau déplacement de 30°. A cet instant, on revient à la configuration de départ de la figure 2, l'organe transmetteur 13c ayant pris la position de l'organe transmetteur 13a. L'arbre d'entrée 1 et la came primaire 2 ont effectué une rotation de 360° et ce faisant ont entraîné de façon desmodromique l'élément intermédiaire sur une distance angulaire de 120°, soit 1/3 de la distance angulaire parcourue par l'élément primaire 1. On obtient ainsi une réduction de vitesse de 3 à 1 entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie, et ceci avec un mécanisme sans engrenage et présentant un minimum de frottement voire uniquement de roulement . Le mécanisme décrit est strictement desmodromique, c'est-à-dire que les vitesses des éléments 1 et 3 sont strictement proportionnelles. Si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 est constante, la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 3 sera également constante, sans aucune ondulation, à une valeur trois fois plus faible que celle de l'arbre d' entrée 1.
On constate que, lorsque le carter est statique, pour un déplacement angulaire de la came primaire de 360° 1 ' élément intermédiaire effectue une rotation dans le même sens de 120°, il y a donc bien un rapport de 1 à 3. Par contre, si c'est l'élément intermédiaire qui est fixe une rotation de 360° de la came primaire provoque une rotation de sens inverse du carter de 180°; il y a donc dans ce cas un rapport de 1 à 2.
Dans un tel mécanisme, les rapports de démultiplication sont toujours des nombres entiers.
En référence à la figure 49, on voit que l'organe transmetteur 13a est en contact avec le sommet de la came primaire 2 et le creux 11 de la came secondaire. Dans cette position les tangentes aux points de contact de l'organe transmetteur 13a avec les cames primaire, respectivement secondaire, sont parallèles entre elles. Dans cette position, l'organe transmetteur 13a ne peut transmettre aucun couple ni aucun mouvement.
Si l'on trace les mêmes tangentes pour les organes transmetteurs 13b et 13c, les points de contact de ces organes transmetteurs avec les cames primaire et secondaire s ' étant déplacés et n'étant plus situés sur un diamètre de l'organe transmetteur, ces tangentes forment un angle aigu β, γ entre elles. On remarque que ces angles β, γ sont situés l'un en direction du sens horaire et l'autre dans le sens an i-horaire, donc sont en opposition. Ainsi, lorsque le mécanisme est à l'arrêt, la position relative des trois éléments, came primaire 2, came secondaire 11,12 et élément intermédiaire 5,13 est bloquée dans un sens par 1 ' organe transmetteur 13c et dans l'autre par l'organe transmetteur 13b. Le mécanisme ne peut donc subir aucun déplacement involontaire.
Par contre, dès que la came primaire 2 est entraînée en rotation dans le sens horaire, l'organe transmetteur 13b est poussé vers l'extérieur provoquant un déplacement de l'élément intermédiaire dans le sens horaire également. Ceci est rendu possible car simultanément de par la rotation de la came primaire 2 l'angle γ est progressivement aggrandi ce qui permet un déplacement passif de l'organe transmetteur 13c.
Revenant aux figures 1 à 6, on constate que les organes transmetteurs sont actifs, pour une rotation de la came primaire 2 dans le sens horaire, lorsqu'ils sont situés dans les quadrants II et IV et passifs lorqu'ils sont situés dans les quadrants I et III. Comme au cours de la rotation de l'élément intermédiaire il se trouve toujours au moins un organe transmetteur situé dans l'un des quadrants II et IV et au moins un autre dans l'un des quadrants I et III, il y a donc toujours au moins un organe transmetteur actif pendant la rotation du mécanisme. A l'arrêt du mécanisme par contre cette disposition fait qu'il est bloqué dans les deux sens quelque soit la position angulaire dans laquelle l'organe intermédiaire est arrêté.
On voit que le volume de l'espace 10 contenu entre deux organes transmetteurs 13, la surface périphérique de la saillie 5 de l'élément intermédiaire en contact avec ces organes transmetteurs 13 et la portion de la surface périphérique interne du carter 7, ou came secondaire, est variable en fonction de la rotation de l'arbre d'entrée 1 et de la came primaire 2. Cette particularité permet d'envisager des applications de ce mécanisme non seulement comme réducteur ou multiplicateur, mais également comme moteur, compresseur ou pompe.
Dans le cas où les saillies 5 n'assurent pas l'étanchéité du volume 10, soit que ces saillies comportent des passages, soit que leur hauteur soit inférieure à celle des organes transmetteurs 13, le volume variable 10 est alors déterminé par deux organes transmetteurs voisins et les parties des cames primaire et secondaire comprises entre ces deux organes transmetteurs.
On remarque que le nombre d'organes transmetteurs 13 est égal au nombre de levées de la came primaire 2 augmenté du nombre de levées 11,12 de la came secondaire, dans cet exemple égal à trois.
On remarque également (figure 2) que la distance entre le point haut de la levée de la came primaire 2 et le point haut 11 de la came secondaire de l'élément secondaire 7 est égale au diamètre de l'organe transmetteur 13, soit la distance comprise entre deux points de contact extrêmes de cet organe transmetteur.
Il en est de même de la distance (figure 3) séparant le point bas de la came primaire 2 et le point bas de la came secondaire.
La somme de la longueur y entre le centre de 1 ' organe transmetteur et son contact avec la came primaire et de la longueur z entre le centre de 1 ' organe transmetteur et de son contact avec la came secondaire est égale pour tous les éléments d'un même mécanisme et invariable dans toutes les positions de fonctionnement (figure 48).
On remarque dans cette exécution que au cours du mouvement du mécanisme le centre 0 des trois organes transmetteurs 13 est en permanence situé sur un cercle dont le centre est confondu avec l'axe X de la came primaire 2. Ici, la came primaire 2 est constituée par un excentrique tandis que la came secondaire est constituée par une surface ovale. La came primaire 2 est située à l'intérieur de la came secondaire.
Les forces de frottement ou de roulement sont très réduites puis-qu ' elles se limitent au glissement des organes transmetteurs 13 dans leurs guides 6 et à leur roulement contre les cames primaire 2 et secondaire.
Après la description de cette première forme d'exécution du mécanisme desmodromique selon l'invention il est évident que ce mécanisme se compose essentiellement d'une came primaire, d'une came secondaire et d'un élément intermédiaire définissant des guides linéaires dans lesquels coulissent des organes transmetteurs de mouvement; les deux cames et l'élément intermédiaire étant déplaçables les uns par rapport aux autres.
Pour la clareté et la précision de la description qui va suivre des différentes formes d'exécution du mécanisme, il faut dores et déjà définir que la came primaire peut se trouver à l'intérieur de la came secondaire ou vice- versa, ou que les deux cames peuvent se faire face axialement; mais toujours l'élément intermédiaire se trouve entre les deux cames.
Les deux cames peuvent être mobiles et 1 ' élément intermédiaire stationnaire où 1 ' ne des cames et 1 ' élément intermédiaire sont mobiles mais alors l'autre came est stationnaire. L'une ou l'autre des cames peut être entraînée l'autre came ou l'élément intermédiaire étant alors l'entraîneur ou vice-versa.
Par définition, on désignera toujours par came primaire celle des deux cames qui comporte le moins de levées .
Les figures 7 et 8 illustrent en coupe transversale et longitudinale une application du mécanisme décrit plus haut pour la réalisation d'un moteur à explosion. Pour une meilleure compréhension et une simplification de la description, les mêmes chiffres de référence qu'aux figures 1 à 6 seront utilisés pour désigner des pièces correspondantes . Dans cette application, le carter 7 est maintenu stationnaire et constitue le bloc moteur. Pour des raisons de construction, il est réalisé en trois pièces dans cet exemple, deux flasques 7a et 7b ainsi qu'une couronne 7c. Ces trois pièces 7a, 7b et 7c sont solidaires les unes des autres et stationnaires .
L'élément intermédiaire comporte un arbre 3 tourillonné dans les deux flasques 7a, 7b du carter. Cet arbre 3 est solidaire de deux flancs 20 reliés entre eux par des ponts 21 équivalents aux bossages 5 de la première forme d'exécution du mécanisme. Ces flancs 20 tournent sans jeu et de façon étanche par rapport à la couronne 7c dont la partie médiane de la face interne constitue la came secondaire comprenant les deux levées 11,12.
L'arbre d'entrée 1 est tourillonné dans l'arbre 3 et porte la came primaire 2.
Les organes transmetteurs 13 sont disposés entre les ponts 21 , la face interne ou came secondaire du carter 7c, la came primaire 2 et les flancs 20. Ces organes transmetteurs 13 assurent un contact étanche entre les pièces avec lesquelles ils sont en contact et délimitent ainsi trois chambres à volume variable 10a, 10b, 10c. Pour limiter les forces de friction entre la came primaire 2 et les organes transmetteurs 13 on prévoit dans cette exécution un roulement à aiguilles 22 entre un excentrique 23 solidaire de l'arbre 1 et une bague circulaire constituant la surface extérieure de la came primaire 2.
La couronne 7c du carter comporte encore une tubulure d'admission 24 d'un mélange combustible, une tubulure d'échappement 25 des gaz de combustion et une bougie d'allumage 26, décalés angulairement de 120° environ les uns par rapport aux autres.
Les organes transmetteurs 13 peuvent être tubulaires et munis de moyens d'étanchéité garantissant une bonne compression et un faible coefficient de frottement et de roulement .
Les quatre temps du cycle de fonctionnement du moteur sont illustrés aux figures 9 à 12. La figure 9 illustre l'admission du mélange gazeux dans la chambre à volume variable 10c par le conduit 24. La came primaire 2 et l'élément intermédiaire tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. La figure 10 illustre le moteur au moment où la compression est sur le point d'atteindre le maximum dans la chambre à volume variable 1 Oc et où l'explosion est provoquée par la bougie 26. La rotation des éléments continue et la figure 11 illustre le moteur en phase d'expansion de la chambre à volume variable 10c puis la figure 12 illustre la mise à l'échappement 25 de la chambre à volume variable 10c. Il est évident que les trois chambres à volume variable passent par le même cycle de quatre temps, de sorte que pour une révolution complète de l'élément intermédiaire 3,21 chaque chambre à volume variable 10a, 10b, 10c aura un temps d'explosion et d'expansion. Ce faisant, l'arbre 1 et la came primaire 2 auront effectué trois tours complets.
Un tel moteur possède donc deux prises de force rotatives, l'arbre 1 solidaire de la came primaire et l'élément intermédiaire 3, la vitesse de rotation de cet élément intermédiaire 3 étant trois fois plus faibles que celle de 1 ' élément primaire 1.
Les figures 13 à 18 illustrent une autre forme d'exécution du mécanisme et son application comme compresseur .
Le mécanisme comporte un carter formé de deux flasques 130,131, dont l'un comporte un moyeu 132, reliés par une couronne 133 dont la surface interne 134 constitue la came secondaire qui ici présente quatre levées .
L'élément intermédiaire est formé de deux flancs 135,136 reliés par des ponts 137, munis de passages d'air 137a, définissant entre eux des guides rectilignes radiaux dans lesquels coulissent des organes transmetteurs 138 formés par des éléments tubulaires. La liaison entre chaque flanc 135,136 rotatif et la couronne 133 fixe est étanche .
Le mécanisme comporte encore une came primaire 139 à une levée formée par un excentrique solidaire d'un arbre d'entrée 140 pivoté dans le flasque 130 et le moyeu 132 du carter .
Les organes transmetteurs 138 coulissent de façon étanche entre les flancs 135,136 mais non étanche dans les guides radiaux et sont en contact permanent et étanche avec les deux cames primaire 139 et secondaire 134. Ces organes transmetteurs définissent ainsi avec les cames primaire et secondaire des chambres étanches à volume variable 150, au nombre de cinq.
Ce mécanisme comporte encore au moins un orifice d'alimentation 141 dans le moyeu 132 du carter communiquant par un alésage 142 du flanc 136 avec un secteur de distribution 143 évidé dans l'une des faces latérales de la came primaire 139.
Ce mécanisme comporte encore un conduit d'échappement 144 dans le moyeu 132 du carter, communiquant avec un perçage 145, pratiqué dans l'extrémité de l'arbre 140 et la came primaire 139, débouchant vers la périphérie de cette came primaire.
Le secteur de distribution 143 s'étend sur une étendue angulaire sensiblement égale à 90° et l'une de ses extrémités est diamétralement opposée à 1 ' axe du perçage 145.
Dans une telle exécution du mécanisme le carter est stationnaire, et pour une révolution complète de 360° de l'arbre d'entrée 140 solidaire de la came primaire 139 l'élément intermédiaire effectue une rotation de 72° soit 1/5 de tour .
Le fonctionnement du compresseur ainsi réalisé par le mécanisme est le suivant en référence aux figures 14 à 18. Sur la figure 14 la chambre à volume variable 150a est à son volume le plus faible, isolée de l'admission 143 et de l'échappement 145. La chambre à volume variable 150b est reliée à l'échappement 145 alors que les chambres à volume variable 150 d et e sont reliées à l'admission. Une rotation de l'arbre d'entrée 140 et de la came primaire 139 de 45° provoque une rotation de l'élément intermédiaire et des chambres à volume variable 150 de 9° amenant le mécanisme dans la position illustrée à la figure 15.
La chambre à volume variable 150 a est reliée à l'admission et la chambre à volume variable 150 b est mise à l'échappement. Le volume de la chambre 150a augmente tandis que le volume de la chambre 150b diminue refoulant le gaz qu'elle contient dans le conduit d'échappement 144.
Pour une nouvelle rotation de 45° de l'arbre 140 on arrive à la position illustrée à la figure 16, la chambre 150 b est à son plus petit volume et elle n'est plus reliée à l'échappement mais c'est la chambre 150 c qui est reliée à l'échappement tandis que les chambres 150 d et e sont reliées à l'admission. Pendant une nouvelle rotation de la came primaire de 90° pour arriver à la position illustrée à la figure 17, la chambre à volume variable 150 c diminue de volume et expulse à l'échappement son contenu. Pendant une nouvelle rotation de la came primaire de 90° pour arriver à la position illustrée à la figure 18, la chambre à volume variable 150 d expulse son contenu à l'échappement tandis que les chambres 150c et 150b se remplissent puisqu'elles sont reliées à l'admission.
Par la rotation de l'arbre d'entrée 140 on provoque la mise à l'échappement successive de chaque chambre à volume variable pendant que leur volume diminue et le remplissage des chambres pendant l'augmentation de leur volume. Le mécanisme constitue ainsi un compresseur continu. Le couple nécessaire sur l'arbre d'entrée 140 pour obtenir un taux de compression élevé et réduit par la démultiplication de 5 à 1 du mouvement rotatif entre l'arbre d'entrée et l'élément intermédiaire qui définit avec la came secondaire les chambres à volume variable.
On voit donc que le mécanisme selon l'invention peut être utilisé comme réducteur ou multiplicateur mécanique (figures 1 à 6), comme moteur à explosion (figures 7 à 12) ou comme compresseur ou moteur hydraulique ou pneumatique (figures 13 à 18). Il est également appliqué pour réaliser des mouvements linéaires par exemple pour des vérins, des actionneurs linéaires des déplacements d'éléments de longeurs indéfinies en remplacement de crémaillères, chaînes, etc. Ainsi, en utilisant un même principe mécanique, plusieurs applications très diverses sont réalisables ce qui rend ce mécanisme particulièrement polyvalent .
Dans ce qui suit, on décrira encore plusieurs formes d'exécution et variantes du mécanisme qui, si elles se réfèrent à l'application en réducteur ou multiplicateur de vitesse, peuvent bien entendu être utilisées dans les concepts mentionnés ci-dessus.
La forme d'exécution du mécanisme desmodromique selon l'invention illustrée aux figures 19 à 23 comporte un arbre d'entrée 1 solidaire d'une came primaire 2 à une levée et un carter 7 fixe présentant une came secondaire à trois levées formée par la paroi périphérique interne de ce carter 7.
L'élément intermédiaire comporte ici un arbre de sortie solidaire d'un plateau 4 présentant quatre bossages 5 uniformément répartis sur sa circonférence et déterminant entre eux quatre guides 6 recevant les organes transmetteurs 13, coulissant sans jeu dans ces guides et prenant appui contre les cames primaire 2 et secondaire et ces bossages 5.
Dans cette forme d'exécution, si l'on maintient stationnaire le carter 7 et que l'on impose des rotations successives de 90° à la came primaire 2 on obtient les positions successives illustrées aux figures 19 à 23. Lorsque la came primaire 2 a effectué une révolution complète, passage de la figure 19 à la figure 23, l'élément intermédiaire 4,5 a effectué une rotation de 90° comme le montre la position du bossage 5a et de l'organe transmetteur 13a.
La somme des levées de la came primaire 2 et des levées de la came secondaire 7 est de quatre, égal au nombre d ' organes transmetteurs 13.
Pour cet exemple, on réalise un rapport de démultiplication de 4:1 entre les déplacements angulaires de l'arbre d'entrée 1 solidaire de la came primaire 2 et l'élément intermédiaire 3,5. Les deux arbres 1,3 tournent dans le même sens.
Dans les figures 24 à 28, on a illustré les positions successives d'un mécanisme identique à celui des figures 19 à 23 mais dans lesquelles c'est l'élément intermédiaire 4,5 qui est maintenu stationnaire. Ainsi, pour chaque rotation de 90° de l'arbre d'entrée 1 et de la came primaire 2 dans le sens de la flèche F on voit que le carter 7 effectue une rotation en sens inverse de 30°. Ainsi, pour un tour de la came primaire 2 dans le sens des aiguilles d'une montre on obtient une rotation de 120° du carter 7 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la levée A de ce carter passant de sa position illustrée à la figure 24 (midi) à celle illustrée à la figure 28 (8 h).
Pour une révolution complète de la came primaire 2, le carter effectue une rotation d'un tiers de tour en sens inverse. On a donc réalisé une division de 3 à 1.
Dans la forme d'exécution illustrée à la figure 29, l'arbre d'entrée 1 porte un excentrique 30 sur lequel est montée folle une came primaire tubulaire 31 à l'aide d'un roulement à aiguille 32. Cette came primaire 31 présente une seule levée.
L'élément intermédiaire, solidaire de l'arbre de sortie 3, comporte un plateau 4 muni de cinq bossages 5 uniformément disposés autour de l'axe dudit plateau 4 et définissant cinq guides radiaux rectilignes 6 recevant chacun un organe transmetteur 13 coulissant sans jeu dans ces guides et les organes transmetteurs 13 sont tubulaires pour réduire les inerties et se déformer légèrement pendant la rotation du système et assurer un sans jeu à 1 ' arrêt .
La paroi périphérique interne du carter 7 présente quatre levées 33 qui constituent la came secondaire.
Le nombre d'organes transmetteurs 13 est égal à la somme des levées de la came primaire 31 et des levées 33 de la came secondaire, soit cinq. Si le carter 7 est maintenu stationnaire, on obtient pour chaque révolution complète de la came primaire 30,31 un déplacement angulaire dans le même sens de l'élément intermédiaire 4,5 de 72°, soit 1/5 de tour.
Dans la variante de cette troisième forme d'exécution illustrée à la figure 30, la forme de la came secondaire est différente bien qu'elle comporte également quatre levées 34. La règle de la somme des valeurs y,z est appliquée dans ces deux variantes . Dans ces deux variantes également la distance séparant le point bas de la came primaire 2 de chaque point bas de la came secondaire est égale au diamètre d'un organe transmetteur, de même que la distance séparant le point haut de la came primaire de chaque point haut de la came secondaire lorsque ces points sont alignés sur un diamètre du mécanisme.
Ici également le centre des organes transmetteurs 13 est toujours situé sur un cercle dont le centre coïncide avec 1 ' axe de 1 ' excentrique et donc de la came primaire 30.
Les figures 31 et 32 illustrent une forme d'exécution du mécanisme comportant un arbre d'entrée 41 solidaire d'un tambour central 42 portant à chacune de ses extrémités axiale une came primaire à une levée 43, ces cames 43 étant parfaitement alignées angulairement. Cet arbre d'entrée 41 est tourilloné sur un élément intermédiaire comprenant deux flasques 44 solidaires chacun d'un tourillon 45, situés de part et d'autre des cames primaires 43. Ces tourillons sont pivotes fou dans le carter formé de deux flancs latéraux 46 reliés par un anneau 47 dont la section centrale 48 de la face intérieure constitue la came secondaire.
La came primaire 43 est constituée par un excentrique comportant une levée et la came secondaire 48 par un carter présentant sept levées uniformément réparties autour de l'axe du mécanisme.
Ce mécanisme comporte encore huit organes transmetteurs, chacun constitué d'un axe 49 portant un galet central 50 coopérant avec la came secondaire 48 et deux galets latéraux 51 coopérant respectivement chacun avec une des cames primaires 43. Les axes 49 coulissent sans jeu dans des fentes 52 radiales que comportent les flasques 44 de l'élément intermédiaire et servant de guides aux organes transmetteurs.
On retrouve dans cette exécution les mêmes critères régissant le nombre d'organes transmetteurs 49,50,51 qui est égal à la somme des levées de la came primaire 43 et des sept levées de la came secondaire 48, soit ici huit.
De même les distances séparant, pris sur un rayon du mécanisme, les points haut et bas respectivement des cames primaire et secondaire sont égales au diamètre des organes transmetteurs . Les axes 49 des organes transmetteurs sont disposés sur une circonférence dont le centre coïncide avec l'axe de l'excentrique 43.
Dans cette forme d'exécution, si l'élément intermédiaire et son arbre de sortie 45 effectuent 1/8 de tour lorsque la came primaire 43 et son arbre d'entrée 41 effectuent une révolution complète. On a donc un rapport de 8 à 1. Cette exécution permet de transmettre des couples élevés, la presque totalité des frictions étant supprimées par la rotation de l'ensemble des galets formant les organes transmetteurs .
La figure 33 illustre une variante de cette forme d'exécution dans laquelle on a supprimé un organe transmetteur 51 sur deux. La came secondaire 48 comporte toujours sept levées, la came primaire 42 une levée, mais le nombre d'organes transmetteurs 52 est de quatre. Ceci ne modifie pas le rapport de division qui est toujours égal à 1/8. Cette solution permet de simplifier la fabrication pour des usages où le prix de revient est important et le couple d ' entrée faible .
Dans cette forme d'exécution, l'organe intermédiaire est du type de celui illustré aux figures 1 à 6 par exemple et comporte un plateau 4 muni de bossages 5 constituant des guides linéaires. Les organes transmetteurs 52 sont constitués par des galets cylindriques .
Dans la forme d'exécution illustrée aux figures 34 et 35 le mécanisme comporte un arbre d'entrée 61 comportant deux excentriques 62 opposés angulairement et formant ensemble une came primaire à deux levées .
L'élément intermédiaire comporte un arbre de sortie 63 portant un plateau 64 muni de trois bossages 65 définissant entre elles des guides rectilignes radiaux pour des organes transmetteurs 66 juxtaposés deux à deux dans chacun de ces guides et coopérant chacun avec un des excentriques 62. L'une des extrémités de l'arbre d'entrée 61 est tourillonnée dans l'arbre de sortie 63 tandis que l'autre l'est dans une moitié 67 du carter 67,68.
Le carter 67,68 présente sur la face interne de chacune de ses moitiés 67,68 une came secondaire 69,70 à deux levées chacune. Les cames secondaires 69,70 sont décalées de 90° de manière à former une came secondaire à quatre levées au total .
La somme des levées de la came primaire 62 et des levées de la came secondaire 69,70 est de six, égal au nombre d'organes transmetteurs 66.
Lorsque l'arbre primaire d'entrée 61 effectue un tour complet, l'arbre de sortie 63 de l'élément intermédiaire effectue une rotation de 120° comme dans la première forme d'exécution décrite, le rapport de démultiplication est de trois.
On constate de la description des formes d'exécution précédentes et de leur fonctionnement que le rapport des vitesses de déplacement, pour un mécanisme dont le carter est fixe, est égal au nombre de levées de la came secondaire augmenté du nombre de levées de la came primaire, divisé par le nombre de levées de la came primaire, soit (3+1):1=4 dans l'exemple des figures 19 à 23 et (7+1):1=8 dans l'exemple des figures 31,32,33 et (6+2): 2 = 3 dans l'exemple des figures 34,35. Les arbres d'entrée et de sortie tournent dans le même sens. Came secondaire à quatre levées = 360°: 4=90°; six organes transmetteurs 360°:6=60°; 90°-60o=30°; 90°:30°=3; division 1:3; 60°:30°=2, division 1:2.
Par contre, lorsque c'est l'élément intermédiaire qui est maintenu fixe, une rotation d'un tour complet du carter, provoque une rotation de la came primaire ou de l'arbre d'entrée égale au nombre de levées de la came secondaire divisé par le nombre de levées de la came primaire, soit trois dans l'exemple des figures 24 à 28. Dans ce cas, le carter tourne en sens inverse de l'arbre d ' entrée .
On constate également que le nombre d'organes transmetteurs est généralement égal au nombre de levées de la came secondaire augmenté d'une unité.
Dans la forme d'exécution illustrée aux figures 36 à 41, l'arbre d'entrée 1 porte une came primaire 2 à deux levées. L'élément intermédiaire ou arbre de sortie 3 comporte un plateau 4 muni de bossages 5 définissant huit guides 6 pour des organes transmetteurs 13, au nombre de huit. Le carter 7 présente une surface périphérique interne formant la came secondaire qui présente six levées. Le carter 7 étant maintenu fixe, l'arbre de sortie 3 tourne quatre fois moins vite que l'arbre d'entrée 1, ce qui correspond au nombre huit, divisé par le nombre de levées de la came primaire, deux. Les deux arbres 1 et 3 tournent dans le même sens .
Dans la forme d'exécution illustrée aux figures 42 à 47, l'arbre 1 est muni d'une came secondaire 2 à quatre levées disposées symétriquement autour de cet axe. L'élément intermédiaire est constitué par un boîtier 80 pivoté sur l'arbre d'entrée 1 de part et d'autre de la came secondaire 2. Ce boîtier 80 présente cinq perçages 81 pratiqués dans sa paroi périphérique, uniformément répartis autour de l'axe de cette cage 80 et constituant des logements ou guides pour des organes transmetteurs constitués par des billes 82 sphériques.
La came primaire est ici formée par une bague 83 pivotée sur le boîtier 80 et dont la surface interne 84 qui est excentrée constitue la came primaire qui ici présente une seule levée.
Si l'on maintient l'élément intermédiaire 80 stationnaire, une révolution complète de la bague 83 dans le sens des aiguilles d'une montre provoque la rotation de 1/4 de tour dans le sens inverse de l'arbre 1. On retrouve bien un rapport de démultiplication de 1 à 4, soit ici égal au nombre de levées de la came secondaire divisé par le nombre de levées de la came primaire . Le nombre d'organes transmetteurs 82 est égal au nombre de levées de la came secondaire augmenté du nombre de levées de la came primaire, soit cinq. Si l'arbre d'entrée 1 muni des quatre levées de la came secondaire 2 est maintenu fixe, l'élément intermédiaire 80 tournera cinq fois moins vite que la came primaire 83 mais dans le même sens. Le rapport sera donc de 1 à 5.
Dans toutes les formes d'exécution du mécanisme, les organes transmetteurs sont toujours en permanence en contact avec les cames primaire et secondaire et avec l'élément intermédiaire dans lesquels ils coulissent radialement .
Ce mécanisme qui ne présente donc aucun jeu permet une transmission desmodromique parfaite du mouvement d'un élément sur l'autre. Il y a un glissement ou un roulement permanent des organes transmetteurs qui présentent une surface de contact parfaitement lisse, circulaire ou sphérique sur la came primaire et simultanément sur la came secondaire. Il faut noter que cette disposition des cames permet de réaliser des réducteurs de vitesse coaxiaux dont le boîtier tourne plus vite que l'arbre central à l'inverse de tous les systèmes existants connus.
La forme des transmetteurs peut varier. Ils ont toutefois généralement une portion périphérique sphérique ou cylindrique de section circulaire qui est en contact avec chacune des cames primaire et secondaire .
On remarque que dans toutes les formes d'exécution décrites jusqu'ici, les organes transmetteurs coulissent radialement et perpendiculairement par rapport à l'axe du mécanisme. La forme d'exécution du mécanisme desmodromique décrite en relation avec les figures 51 à 54 procède toujours du même principe toutefois cette réalisation est originale et convient particulièrement bien pour des réducteurs de faibles diamètres ayant de grands rapport de démultiplication .
Ce mécanisme s'inscrit dans un tube ou enveloppe tubulaire 90 obturée à ses deux extrémités par des flasques 91 donnant passage à un arbre d'entrée 92 respectivement un arbre de sortie 93.
Dans cette forme d'exécution, les cames primaire et secondaire ne sont plus disposées l'une à l'intérieur de l'autre mais axialement en ligne l'une derrière l'autre à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire 90. Cette disposition permet de disposer plusieurs étages de réductions l'un à la suite des autres et d'obtenir avec trois étages par exemple une réduction de 1 à 1000 et ceci dans un diamètre de moins de 8 mm et une longueur de moins de 25 mm.
L'arbre d'entrée 92 est solidaire d'un élément cylindrique 94 pivoté dans l'enveloppe 90 présentant sur sa surface frontale une surface 95 constituant la came primaire comportant une levée.
Une entretoise tubulaire 96 positionne une came secondaire 97 fixe constituée par une came cloche annulaire comportant quatre levées. Un premier élément intermédiaire 98 est pivoté coaxialement à l'enveloppe 90. Cette élément intermédiaire 98 traverse l'orifice central de la came cloche 97 et présente un moyeu rainure en direction de la came primaire 95. Ce moyeu comporte cinq gorges ou rainures 99 dans lesquelles sont logées cinq billes 100 consitutant les organes transmetteurs. La position axiale de la came secondaire 97 et de cet élément intermédiaire 98, définie par l' entretoise tubulaire 90, sont telles que lorsqu'une bille 100 est en contact avec le sommet de la levée de la came primaire 95, cette bille soit en contact avec la came secondaire 97 au plus profond d'une de ses levées.
Les figures 53 et 54 illustrent schématiquement les cames primaire 95 et secondaire 97 ainsi que les cinq billes 100 en développement linéaire dans deux positions différentes du mécanisme.
Le rapport de division d'un tel étage est égal au nombre de levées de la came secondaire augmenté du nombre de levées de la came primaire divisé par le nombre de levées de la came primaire, dans ce cas (4+1):1=5; ou selon la formule : came secondaire 360°: 4=90°; organes transmetteurs 360° : 5=72° ;90°-72°=18° ; 90°:18°=5.
La face frontale libre de l'élément intermédiaire 98 présente elle aussi une came primaire 95a agissant sur des billes 100a coulissant axialement dans un second élément intermédiaire 98a et coopérant avec les quatre levées de la seconde came secondaire 97 formant ainsi un second étage diviseur identique au premier.
Un troisième étage de division du mécanisme est constitué par une troisième came primaire 95b disposée sur la face frontale du second élément intermédiaire agissant sur des billes 100b coulissant axialement dans un moyeu 101 de l'arbre de sortie et coopérant avec les levées d'une troisième came secondaire 97b. Dans cette forme d'exécution, les cames primaire et secondaire sont coaxiales et se font face, les cames secondaires 97 sont fixes, tandis que les cames primaires 95 tournent autour de l'axe de l'ensemble et des arbres d'entrée 92 et de sortie 93.
Dans une variante, il est évident que le nombre de levées des cames secondaires 97, 97a, 97b des différents étages de division peut être différent, le nombre de rainures 99 de l'élément intermédiaire 98 et d'organes transmetteurs 100 variant en conséquence. Ainsi, un très grand choix de rapports, toujours entiers, est réalisable.
On constate ici également que des tangentes aux points de contact d'au moins deux billes 100 avec les cames primaire 95 et secondaire 97 forment des angles β,γ disposés en sens opposé interdisant tout déplacement du mécanisme lorsqu'il est à l'arrêt.
La forme d'exécution du mécanisme selon l'invention illustrée aux figures 55 à 57 constitue un vérin ou actionneur mécanique linéaire, toujours basé sur le même principe d1 actionnement et de division.
Ce mécanisme comporte un corps fixe 110 formant un élément intermédiaire sur lequel est tourillonée une bague 111 dont la surface interne 112 excentrée constitue la came primaire à une levée du mécanisme. Une tige d' actionnement linéaire 113, cylindrique ou polygonale, coulisse dans le corps 110 et comporte sur sa partie terminale logée dans le corps au moins une partie en forme de diabolo 114 constituant la came secondaire.
Des perçages 115, quatre dans l'exemple illustré, traversent le corps radialement. Ces perçages sont décalés augulairement de 90° les uns par rapport aux autre et axialement d'une distance égale à 1/4 de la longueur L de la came secondaire en forme de diabolo 114. La disposition de ces perçages 115 par rapport à la came secondaire 114 fait que celle-ci comporte par analogie trois levées.
Des organes transmetteurs constitués par des billes sphériques 116 sont montés coulissant dans les perçages 115 et sont en contact permanent avec le corps 110 et chacune des cames primaire 112 et secondaire 114.
Pour une révolution complète de la bague 111 et donc de la came primaire, on obtient un déplacement linéaire de la tige 113 d ' actionnement de la longueur L de la came secondaire en forme de diabolo.
On retrouve dans cette forme d'exécution les angles aigus β et γ entre les tangentes aux points de contact de deux billes 116 avec les cames primaire 112 et secondaire 114 assurant un blocage du mécanisme lorsqu'il est à 1 ' arrêt.
La figure 57 illustre le mécanisme lorsque la bague 111 a effectué 1/4 de tour à partir de la position illustrée à la figure 54. Les deux billes ont avancé par rapport à la tige 113 du quart de la longueur de la came en diabolo.
Cette forme d'exécution du mécanisme est particulièrement intéressante car la tige d ' actionnement 113 peut, indépendemment de ses déplacements linéaires commandés par la bague 111, effectuer des mouvements de rotation sur elle-même sans modifier sa position axiale.
La dernière forme d'exécution du mécanisme illustré aux figures 58 à 62A est également un mécanisme à déplacement linéaire. Il comporte un bâti 120 constituant l'élément intermédiaire, ici en coupe longitudinale en forme de H. Dans la partie supérieure du bâti, entre les branches du H, est tourilloné un arbre d'entrée 121 solidaire de la came primaire formée ici de quatre excentriques 122a, b,c,d décalés angulairement de 90° les uns par rapport aux autres et représentant la levée de la came primaire. La barre horizontale du H du bâti 120 comporte quatre perçages 123 alignés chacun sur un des excentriques 122a,b,c,d, constituant des guides pour des billes 124 formant les organes transmetteurs.
Dans la partie basse du bâti 120 est ménagé un espace dans lequel coulisse longitudinalement, parallèlement à l'axe de l'arbre d'entrée 121, une portion d'une tige ou barre 125 déplaçable linéairement sur des galets 126. La face supérieure de cette barre 125 faisant face aux perçages 123 du bâti 120 présente une came secondaire 127 formée de creusures successives qui constituent les levées de cette came secondaire. La distance D correspondant à la longueur de trois levées successives est égale à quatre fois la distance entre-axe des perçages 123.
Les billes lisses 124 sont en permanence en contact chacune avec l'un des excentriques 122a,b,c,d de la came primaire et avec la came secondaire et prennent appui sur le bâti 120. Cet ensemble correspond à un mécanisme comportant une came primaire à une levée et une came secondaire à trois levées.
Pour une révolution complète de l'arbre d'entrée 121 et donc de la came primaire 122, on obtient un déplacement linéaire de la barre égal à 1/3 de la distance D soit égal à 1 ' étendue d ' une levées de la came secondaire .
Dans cette exécution également les tangentes au point de contact de deux billes 124 avec les cames primaire 122 et secondaire 125 forment des angles aigus β et γ opposés de sorte que les éléments 120,121 et 125 du mécanisme sont bloqués lorsque l'arbre d'entrée 121 n'est pas entraîné en rotation.
Dans des variantes les organes transmetteurs peuvent comporter un corps cylindrique et des extrémités bombées. Ces organes transmetteurs peuvent également être formés de la juxtaposition de plusieurs éléments tournants pour limiter les frictions.
Dans toutes les formes d'exécution du mécanisme, la came primaire est celle des deux cames qui présente le moins de levées .
Dans toutes les formes d'exécution du mécanisme, sauf celle illustrée aux figures 52 à 54, les axes de guidage des guides rectilignes de l'élément intermédiaire sont disposés radialement et/ou perpendiculairement à l'axe du mécanisme.
Dans la forme d'exécution illustrée aux figures 52 à 54 par contre, les axes de guidage des guides de l'élément intermédiaire sont disposés parallèlement à l'axe du mécanisme.
Dans des formes d'exécution du mécanisme non illustrées, on peut faire en sorte que les organes transmetteurs soient reliés à l'élément intermédiaire ou au corps de cet élément intermédiaire par d'autres moyens que des guides rectilignes dans lesquels ils coulissent. Ainsi, on peut relier chaque organe transmetteur au corps de 1 ' élément intermédiaire par une bielle articulée sur le corps de l'élément intermédiaire et portant l'organe transmetteur. Dans une telle exécution, il n'y a pas de frottement mais uniquement un roulement des organes transmetteurs sur les cames primaire et secondaire et sur le corps de l'élément intermédiaire. Dans une telle exécution, le déplacement des organes transmetteurs par rapport au corps de l'élément intermédiaire s'effectue suivant un arc de cercle soit selon un trajet curviligne et non rectiligne.

Claims

REVENDICATIONS
1. Mécanisme desmodromique, caractérisé par le fait qu'il comporte : a) des organes transmetteurs de mouvement reliés à un élément intermédiaire et prenant appui sur celui-ci; b) une came primaire en contact permanent avec chacun des organes transmetteurs ; c) une came secondaire en contact permanent avec chacun des organes transmetteurs; ce mécanisme étant en outre caractérisé par le fait que les organes transmetteurs présentent des surfaces de contact lisses avec les cames, de forme telle qu'elles assurent un contact permanent et simultané avec les cames primaire et secondaire; et par le fait que la came primaire, la came secondaire et l'élément intermédiaire, sont assemblés les uns aux autres de façon à se déplacer rotativement et/ou linéairement les uns par rapport aux autres d'une façon impérative et avec des vitesses différentielles invariables pour toutes les positions du mécanisme.
2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un arbre d'entrée rotatif solidaire de la came primaire qui présente au moins une levée excentrée par rapport à 1 ' axe de rotation de cet arbre d ' entrée .
3. Mécanisme selon la revendication 1 ou la revendication 2, constitué par un organe, excentré par rapport à l'axe du mécanisme, présentant une surface extérieure circulaire en contact avec les organes transmetteurs.
4. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire est constitué par un corps comportant des guides dans chacun desquels coulisse librement un organe transmetteur.
5. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les distances entre les centres géométriques des organes transmetteurs varient en fonction du mouvement rotatif entre les cames primaires et secondaires .
6. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la came primaire et la came secondaire comprennent l'une au moins une levée, et l'autre au moins deux levées et que le nombre d'organes transmetteurs est au moins égal à trois.
7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le nombre d'organes transmetteurs est égal à la somme des levées de la came primaire et des levées de la came secondaire .
8. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'espace compris entre deux organes transmetteurs adjacents, la portion du corps de l'élément intermédiaire comprise entre ces deux organes transmetteurs et la portion de came secondaire également comprise entre ces deux organes transmetteurs d'une part, et d'autre part entre les faces frontales des organes transmetteurs et leurs faces d'appui, constitue un volume variable en fonction de la position relative des cames primaire et secondaire et de l'élément intermédiaire.
9. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, lorsque la came secondaire est fixe, le rapport des vitesses de déplacement entre la came primaire et l'élément intermédiaire est égal au nombre de levées de la came secondaire, augmenté du nombre de levées de la came primaire, divisé par le nombre de levées de la came primaire; la came primaire et l'élément intermédiaire tournant alors dans le même sens .
10. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que, lorsque l'élément intermédiaire est fixe, le rapport des vitesses de déplacement entre la came primaire et la came secondaire est égal au nombre de levées de la came secondaire divisé par le nombre de levées de la came primaire; la came primaire tournant en sens inverse de la came secondaire.
11. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les organes transmetteurs se déplacent radialement et perpendiculairement par rapport à l'axe du mécanisme.
12. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la came primaire est située à 1 ' intérieur de la came secondaire ou inversement .
13. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cames primaire et secondaire sont coaxiales, la ou les levées de l'une ou de l'autre se faisant face axialement et par le fait que les organes transmetteurs coulissent axialement dans des rainures du moyeu d'un élément intermédiaire rotatif coaxial aux cames, ces organes transmetteurs étant simultanément en contact avec les cames primaire et secondaire et avec le moyeu de l'élément intermédiaire.
14. Mécanisme selon la revendication 13, caractérisé par le fait que la came primaire est constituée par la face frontale libre d'un élément cylindrique solidaire de l'arbre d'entrée et que la came secondaire est solidaire du boîtier du mécanisme.
15. Mécanisme selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire est soit solidaire de 1 ' arbre de sortie soit comporte sur sa face frontale libre une seconde came primaire d'un second étage de division du mécanisme, coaxial au premier étage de division.
16. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps formant l'élément intermédiaire, une bague pivotée autour de ce corps et dont la surface intérieure excentrique constitue une came primaire et une tige déplaçable axialement dans ledit corps, par le fait que la partie de cette tige située dans le corps comporte au moins une zone en forme de diabolo constituant une came secondaire, par le fait que le corps comporte des guidages radiaux uniformément répartis sur sa périphérie et décalés axialement les uns par rapport aux autres; et par le fait que des organes transmetteurs se déplacent radialement dans ces guidages, perpendiculairement à l'axe du mécanisme et sont chacun en permanence en contact avec la came primaire et avec la came secondaire ainsi qu'avec l'élément intermédiaire.
17. Mécanisme selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la valeur du décalage axial des guidages du corps est égale à la longueur de la portion en diabolo de la came secondaire divisée par le nombre d'organes transmetteurs .
18. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire est constitué par un bâti supportant un arbre d'entrée, et une came primaire à une levée constituée par quatre excentriques décalés angulairement de 90° les uns par rapport aux autres, tous de mêmes amplitudes et décalés axialement le long de l'arbre d'entrée; par le fait que le bâti comporte quatre perçages alignés sur lesdits excentriques; par le fait qu'une barre est montée déplaçable linéairement par rapport au bâti parallèlement à l'arbre d'entrée, cette barre présentant une surface faisant face aux perçages, comportant des creusures successives formant une came secondaire et par le fait que des organes transmetteurs coulissent dans lesdits perçages et sont en permanence en contact chacun avec l'un des excentriques de la came primaire et avec la came secondaire et prennent appui sur le bâti .
19. Mécanisme selon la revendication 18, caractérisé par le fait que la distance D correspondant à la longueur d'un nombre de creusures successives de la came secondaire égales au nombre d'organes transmetteurs moins un est égale à l'entre-axe entre deux excentriques de la came primaire multiplié par le nombre d'organes transmetteurs.
20. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les tangentes aux points de contact d'au moins deux organes transmetteurs avec les cames primaire et secondaire forment des angles aigus dirigés dans des sens opposés.
21. Mécanisme selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les organes transmetteurs sont munis d'un bandage déf ormable élastiquement .
22. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les organes transmetteurs sont constitués par des galets, billes, disques, bagues ou des tubes circulaires.
23. Mécanisme selon la revendication 1 ou l'une des revendications 21 à 22, caractérisé par le fait que les organes transmetteurs sont constitués de plusieurs éléments juxtaposés .
24. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la came primaire est celle des deux cames présentant le moins de levées.
25. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les axes de guidage des guides rectilignes de l'élément intermédiaire sont disposés radialement et/ou perpendiculairement à l'axe du mécanisme.
26. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les axes de guidage des guides rectilignes de l'élément intermédiaire sont disposés parallèlement à l'axe du mécanisme.
27. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire est coaxial à l'axe du mécanisme.
28. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 7 ou 9 à 27, caractérisé par le fait que l'espace compris entre deux organes transmetteurs adjacents et les cames primaire et secondaire d'une part, et d'autre part entre les faces frontales des organes transmetteurs et leurs faces d'appui, constitue une chambre à volume variable.
29. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la somme de la longueur y entre le centre de l'organe transmetteur et son contact avec la came primaire et de la longueur z entre le centre de l'organe transmetteur et de son contact avec la came secondaire est égale pour tous les éléments d'un même mécanisme et invariable dans toutes les positions de fonctionnement .
30. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la came primaire, par des lumières judicieusement placées sur son pourtour, a une fonction de distributeur de fluide.
31. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps de l'élément intermédiaire, solidaire d'un arbre de sortie, est coaxial à l'arbre d'entrée.
32. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la came primaire est constituée d'un excentrique sur lequel est montée folle une bague ou un tube .
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