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"CHANGEMENT DE VITESSE A FRICTION."
La présente invention est relative à un changement de vitesse à friction du type dans lequel un organe commandé est dis- posé pour venir en contact superficiel avec un organe de commande, une position de commande directe étant obtenue, dans laquelle les deux organes viennent en prise coaxialement, à la manière d'un embrayage par disque ou par cône et une série de positions d'en- trainement indirect étant obtenues dans lesquelles un des organes est déplacé latéralement d'une quantité variable en sorte que le contact a lieu en des points (ou suivant des surfaces limitées) dont les distances respectives aux axes des deux organes sont inégales.
L'invention comprend un mécanisme perfectionné du type indiqué,
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dans lequel les axes des deux organes restent toujours sensi- blement parallèles, l'organe susceptible de se déplacer étant supporté par un bras radial contrôlé par un ressort ou analogue et pouvant osciller autour d'un axe situé d'un côté des axes des deux organes et parallèlement à ceux-ci', le mouvement du bras radial entrainant le déplacement de l'organe déplaçable le long d'unarc de cercle voisin d'un rayon de l'autre organe.
L'invention comprend en outre des dispositions perfectionnées pour contrôler la position de l'organe déplagable latéralement et de préférence d'une manière automatique suivant la vitesse et le couple des deux organes, l'organe latéralement déplaçable étant amené à osciller autour de l'axe de son bras radial par suite du déplacement relatif axial de l'un ou des deux organes, ces derniers possédant des surfaces coniques en prise, en sorte que l'avance suivant l'axe de l'un des organes vers lautre tend à amener les dits organes dans la position coaxiale, tandis que le mouvement contraire, permet à l'organe déplaçable latéralement de se rapprocher de la position excentrique.
Le déplacement rela- tif suivant l'axe des deux organes peut être produit automatique- ment ou à la volonté du conducteur ou encore au moyen d'une combinaison dans laquelle le déplacement axial d'un organe est contrôlé automatiquement et dans laquelle le déplacement axial du second organe est contrôlé par le conducteur.
L'invention comprend en outre une disposition d'organes au moyen desquels le contrôle de la position de l'organe déplaça- ble est obtenu automatiquement 'en faisant réagir le couple auquel cet organe est soumis sur l'arbre radial contrôlé par rassort afin d'augmenter ou de diminuer le déplacement latéral de l'organe. En même temps, il est prévu, suivant l'invention, des dispositifs pour le déplacement axial de l'autre organe dont l'avance ou le retrait réagit ensuite sur le bras radial contrôlé par ressort, le dit déplacement axial étant déterminé par un régulateur ou dis- positif équivalent, suivant la vitesse de cet autre organe.
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L'invention est décrite ci-après en référence aux dessins joints qui indiquent une forme de construction convenant à une -automobile légère, suivant une forme de réalisation de l'invention dans ces dessins:
La fig. I est une coupe longitudinale de l'organe de commande et de l'organe commandé, ce dernier étant déplacé latéralement , vers le haut par rapport à l'axe de l'organe de commande;
La fig. 2 est une vue enbout par la gauche de la fig. I, les lignes en pointillés représentant les éléments lorsque les deux organes deviennent coaxiaux;
La fig. 3 est une coupe d'un détail suivant la ligne 3-3 de la fig. I ;
La fig. 4 est un diagramme expliquant le contrôle automa- tique de l'organe déplaçable par le couple qui y est appliqué
Les fig. 5 et 6 représentent la disposition d'un contrôle à la main du changement de vitesse.
En référence aux fig. I et 3 est monté sur l'arbre moteur à l'emplacement du volant habituel, un organe de commande en forme de boite cylindrique creuse b munie d'un couvercle c comportant un disque à extrémité conique cI, ce couvercle, pouvant glisser suivant son axe sur l'extérieur de la boite b est cepen- dant rappelé normalement vers cette boite au moyen de ressorts d conte= d ans des boites dI vissées sur le fond de la boite et par des tiges coulissantes d2 vissées sur le couvercle cI.
Le bord dI de la boite est évidé parallèlement à son axe en deux ou plu- sieurs points de la circonférence, chacun des évidements b2 recevant une clavette de commande e fixée sur la paroi intérieure du couvercle .0. par une paire de goujons eI, dirigée radialement vêts l'intérieur du couvercle, un goujon de chaque paire est garni d'un galet e2.
A l'intérieur de la boite est montée une cage ro- tative ayant la forme d'une bague cylindrique f, dont le bord arrière est supporté par un roulement de butée à billes fI tandis que le bord avant est entaillé en forme de cames f2 en des posi-
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ions correspondantes aux évidements b2 et aux goujons e1 munis de galets; les galets e2 engrènent avec les surfaces des cames, en sorte que la rotation delà bague :. dans un sens entrai- nera le déplacement du couvercle suivant son axe vers l'avant de la boite b, en s'opposant à l'action des ressorts de rappel d, la rotation de la cage étant produite au moyen d'un régulateur qui tend à faire avancer le couvercle proportionnellement à l'accroissement de la vitesse de rotation.
Le régulateur, qui comprend des leviers lestés g montés à pivot en gI sur le end de la boite b et des segments dentés g2 engrenant avec des cré- maillères f3 en portion d'arc de cercle placées à l'intérieur de la cage f, est construit suivant l'invention déposée ce même jour, au même nom pour "Perfectionnements aux régulateur centrifuges."
L'arbre propulseur h entraînant le véhicule est connecté au pignon de commande de l'essieu arrière ou équivalent par un joint universel qui permet à l'arbre de se déplacer angulairement à la manière connue et l'extrémité avant de cet arbre est connectée par un second joint universel hI à l'organe commandé du chan- gement de vitesse à friction; on prévoit en outre, pour le mouvement axial, un arbre télescopique ou un joint à coulisse de genre con- nu.
L'organe commandé du changement de vitesse à friction est monté sur un arbre 1, supporté par des paliers convenables iI à l'extrémité libre du bras radial j, l'extrémité arrière de cet arbre étant muni du joint universel hI et l'extrémité avant de l'arbre supportant l'organe commandé lui-même, lequel est construit en forme de roue k munie d'une surface annulaire de friction kI ayant la même conicité que la surface cI du disque du couvercle c pouvant glisser sur l'organe de commande.L'organe commandé peut comporter (comme indiqué) un disque intermédiaire k2 portant d'un côté la surface de friction kI et venant en prise par son autre face avec une seconde surface de friction k3, les matières employées pour les groupes respectifs de deux surfaces en contact possédant des coefficients différents,
suivant l'invention dépasée
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ce même jour, aumême nom pour " dispositif d'accouplement à friction.
Le bras radial .il à une longueur un peu supérieure au rayon de l'organe de commande et de l'organe commandé, en sorte qu'il oscille autour d'un centre jI d'un côté de ces derniers, l'arbre 1, de l'organe commandé étant mobile latéralement à partir d'une position coaxiale avec l'organe de commande, suivant une course en portion d'arc de cercle, vers un des bords de ce dernier. La course de l'organe commandé déplaçable latéralement est de préfé- rence suivant une courbe voisine d'un rayon vertical de l'organe de commande, le pivot .il! du bras radial étant situé sur un des longerons 1 du châssis du véhicule et l'organe commandé s'élève graduellement dans son déplacement à partir de la position coaxiale (représentée en pointillés à la fig. 2),
vers les positions d'en- traînement indirect, jusqu'à ce qu'il atteigne la position extrème indiquée aux figures I et 2.
Le bras radial 1 est contrôlé par une bielle télescopique à-ressort qui agit entre une butée à rotule mI située sur le lon- geron opposé 1 du chassis et un prolongement j2 dirigé vers le haut du bras radial, le ressort renfermé dans la bielle téléscopi- que travaillant à la compression et tendant a élever le bras ra- dial , et à déplacer ainsi l'organe commandé de sa position coa- xiale, dans le prolongement de l'arbre de commande, vers la posi- tion indiquée aux figures I et 2.
Le bras radial, est de préférence en forme de T et possède un prolongement vers le bas j3 opposé à J2 à ce probngement inférieur est connecté, par exemple au moyen d'un joint à rotule nI, un axe de butée -4 approximativement parallèle à l'arbre pro- pulseur h et situé dans le prolongement de l'arbre moteur, cet axe de butée permet à l'arbre de résister à la pression agissant entre l'organe de commande et l'organe commandé. L'autre extré- mité de la tige de butée n est munie, ainsi qu'il est indiqué sur la gauche de la fig. I, d'un amortisseur à ressort n2 et d' un
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argane n3 connecté par rotule, qui absorbe la poussée, la com- pression initiale du ressort est réglable au moyen d'un écrou de serrage n4.
Dans la situation de repos ou lorsque le mécanisme fonctionne à faible vitesse, il ne se produit pas de contact effectif entre le disque de commande en forme de cône cI en entre la roue commandée k, mais dès que le mécanisme atteint une vitesse déterminée à l'avance à la suite de l'action exercée sur une pédale d'accélérateur ou analogue, le dispositif régulateur g, gI,g2, provoque la rotation de la bague 1 à l'intérieur de la boite b et fait avancer le couvercle c qui peut glisser jusqu'à amener le disque cI à être en prise efficace avec la surface annulaire kI de l'organe commandé.
Quand le contact a lieu, la force exercée axialement sur le disque cI par le dispositif régulateur est trans- mise aux surfaces de friction et le mouvement est transmis à l'organe commandé K dès que cette force produit un couple suffisant pour vaincre la résistance au mouvement, les deux organes tournent alors dans le même sens mais excentriquement l'un par rapport à 1'au- treet à des vitesses différentes, la déduction de la transmission étant proportionnelle aux rayons respectifs du point (ou de la surface) de contact.
Si la vitesse continue à augmenter, le dispositif régulateur pousse le couvercle c pouvant glisser, encore plus vers l'avant, ce qui provoque le déplacement de l'organe commandé k vers la position coaxiale, le bras radial j tournant en s'opposant à l'action de la bielle à ressort m, l'organe commandé k est ainsi a- mené de plus en plus voisin de la position concentrique avec l'organe de commande, avec une élévation graduelle du rapport de transmission, jusqu'à ce que les deux organes atteignent finale- ment la position coaxiale, lorsque les surfaces de friction sont en contact par la totalité de leurs circonférences, ce qui permet d'obtenir un entraînement direct du moteur à l'arbre propulseur.
L'effet du dispositif amortisseur est .de limiter la pression agissant entre le cône de commande et le disque commandé, et en outre
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de réduire cette pression automatiquement lorsque la transmission est élevée, le mouvement de la roue vers la position coaxiale permettant à l'amortisseur à ressort de se détendre lorsque la roue se déplace vers le bas du cône, le bras radial pouvant glisser le long de l'arbre ainsi qu'il est décrit plus loin.
Si la vitesse diminue pour une raison quelconque., le dis- positif régulateur permettra au disque conique cI de s'éloigner de l'organe commandé, le bras radial j contrôlé par ressort déplaçant alors l'organe commandé k latéralement vers le haut pour maintenir le contact par friction mais à un taux de transmission plus bas.
Le contrôle par ressort au moyen de la bielle m peut être dis- posé de manière à exercer un effet maximum pour la position de trans- mission la plus basse et pour avoir un effet diminué pour les posi tions de transmission plus hautes, en disposant la bielle à res- sort m de manière à ce qu'elle forme un dispositif à levier arti- culé avec le prolongement .il: du bras radial, le bras de levier de la bielle àressort décroissant lorsque l'organe commandé s'appro- che de la position d'entrainement direct.
En plus de la variation automatique de transmission qui a lieu d'après la vitesse du mécanisme, il existe une variation ad- ditionelle au complémentairesuivant la résistance au mouvement, par- ce que la force transmise au disque commandé au point de contact par friction réagit sur le bras radial, en produisant un couple qui tend à faire tourner le bras autour de son pivot.
La fig. 4 représente l'action, des principales forces mises en jeu, le diagramme étant disposé tel q'il est vu du côté de la commande, c'est-à-dire en regardant dans la direction opposée de celle où est vu la figure 2.
0 est le centre de l'organe commandé dans sa position déplapée latéralement.
A est le centre de la surface de contact antre'l'organe de commande et l'organe commandé.
B est le centre de pivotement du bras radial;
F est la force tangentielle de transmission agissant sur
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l'organe commandé au point A et exergant un couple autour du point 0, couple qui est équilibré par un autre égal et opposédû à la résistance au mouvement. Ce couple opposé peut être représenté par deux forces F2et F3, toutes deux égales à F et appliquées au milieu de la distance radiale 0 A.
FI est la résultante des trois forces F,F2, et ± 39 cette ré- sultante étant égale à F et agissant parallèlement à cette dernière force, mais par le centre 0. En opérant la résolution de cette force FI en ses composantes, l'une suivant la direction du bras radial l'autre fl à angle droit avec la précédente, la composante fl = F cos.c produit un couple autour du point 0 tendant à maintenir l'organe commandé dans la position de déplacement latéral vers le haut.
La réaction du couple agit ainsi dans le même sens que le contrôle par ressort de la bielle m, les deux forces tendant à maintenir la transmission à son taux le plus bas. :.En conséquence la variation de transmission est, dans ce cas, contrôlée automa- quement par les deux facteurs vitesse de la machine et couple résistant, et, pour la mêmevitesse, le taux de transmission sera plus élevé en palier ou en descente qu'en montée.
Ses dispositions sont prévues aussi en vue d'un réglage indépendant du contrôle, réglage exercé par le conducteur, ce con- trôle indépendant à la main servant à déplacer l'organe commandé K axialement soit vers le disque de commande soit en sens oppasé , afin de fournir un taux de transmission plus élevé ou plus faible suivant les circonstances, par l'action exercée sur un levier à main p relié à l'extrémité arrière de la tige de butée n; le pivot j1 du bras radial est pour cette raison muni d'une tige (voir fig. 5) située parallèlement à l'arbre moteur a, le bras radial j pouvant glisser le long de cette tige .ci! en même temps qu'il est disposé pour osciller autour de la tige comme centre..
Le levier à main.12 (voir fig. 6) est maintenu dans sa position après réglage, au moyen d'un cadran denté q en prise ave,c une dent
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ou cliquet p1 placé sur lelevier, ce dernier possédant une déten- te p2 ou dispositif analogue pour libérer le cliquet p1 quand on désire changer la position de réglage.
Le même levier est aussi utilis é pour obtenir une position libre indépendante de l' accélé- rataur ou contrôle analogue, par exemple, quand il est nécessaire d'obtenir une marche arrière au moyen d'une boite de transmission supplémentaire r, tandis que le levier p maintient le pentact par friction dans la position libre; la dépression d'un ergot rl du levier à main 2 fait engrener une pièce basculante r2 monté sur le même pivot, de sorte.qu'en ramenant le levier à main p. vers sa position normale une tension se trouve appliquée à une bielle à ressort r3 qui met en prise la marche arrière dès que les dents ou mâchoires des organes en prise viennent en ligne.
Après la mise en marche arrière, le levier à main g doit être mis de nouveau en fonctionnement en vue d'obtenir la position libre, avant que la marche arrière puisse être dégagée.
Avec cette disposition, l'invention procure un changement de vitesse qui est automatique dans des conditions de marche normales, mais qui peut être réglé indépendamment à la main d'après la vo- lonté du conducteur et qui comporte de plus un mécanisme de marche arrière entièrement contrôlé par les mêmes dispositifs de réglage à la main.
On peut obtenir évidemment la marche arrière en s'arrangeant de manière à ce que l'organe commandé vienne en prise avec l'or- gane de commande en un point ou en des points situés sur le côté opposé du centre, à la manière bien connue, au lieu d'employer une marche arrière telle qu'elle est décrite ci-dessus; dans une telle disposition, le mouvement dubras radial serait aussi contrôlé de préférence au moyen du levier à sain p.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite, à titre d'exemple seulement, mais qu'elle est applicable à des transmissions variables pour d'autres espèces de machines, spécialement dans le cas ou une variation au-
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tonaoique est requisedans des limites qui peuvent être fixées à la main ou autrement suivant les conditions particulières du pro- blème envisagé.
REVENDICATIONS.
L'invention vise:
I. Un changement de vitesse à friction caractérisée en ce que les axes de l'organe de commande et de l'organe commande restent toujours sensiblement paralèlles, l'organe à déplacement latéral étant supporté par un bras radial contrôlé par un ressort ou analogue et disposé de manière à pouvoir osciller autour d'un axe d'un côté des axes des organes et parallèlement à ceux-ci, le mouvement du bras radial entrainant le déplacement de l'axe de l'organe à déplacement latéral le long d'un arc de cercle voisin d'un rayon de l'autre organe.
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