<EMI ID=1.1>
de couple
La présente invention concerne de nouveaux moyens pour transformer un couple et transmettre l'effort de ce couple d'un élément moteur à un élément mené.
D'après la présente invention la rotation d'un élément mo-
-teur est transformée en une force alternant avec une fréquence proportionnelle à la vitesse de l'élément moteur par rapport à <EMI ID=2.1> <EMI ID=3.1> élément mené est variable , soit en un point fixe de cet élé-
-ment mené dans une direction qui' varie, de manière à produire, pour chaque cycle complet de cette force deux couples oonséou-
<EMI ID=4.1>
Afin d'assurer la parfaite compréhension de l'invention
<EMI ID=5.1> <EMI ID=6.1> <EMI ID=7.1> <EMI ID=8.1>
maintenu à l'extrémité A de la rainure A , on se rend compte
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1> varie de manière harmonique.
En conséquence " il existe deux valeurs maxima pour cette composante , l'une positive l'autre négative engendrées lors-' <EMI ID=11.1>
De plus , il existe deux valeurs minima pour cette composan-
-te , chacune égale à zéro engendrées lorsque l'axe du poids
<EMI ID=12.1>
Or , il est évident que le couple moyen exercé sur l'arbre
<EMI ID=13.1> <EMI ID=14.1>
s'annulent.
La présente invention est basée suri 'application des valeur positives de cette composante en un ou plusieurs pointa situés
<EMI ID=15.1>
-port à cet arbre
Par exemple , si, à l'aide d'un moyen quelconque le bloc
<EMI ID=16.1> <EMI ID=17.1>
<EMI ID=18.1>
-tive , et est ensuite instatanément déplacé , sang perte d'éner 5 <EMI ID=19.1>
-dant la période dans laquelle la valeur de cette composante est négative 9 Il en résulte la production de deux couples égaux <EMI ID=20.1>
Il est évident qu'on obtiendra un couple continu de va¯ <EMI ID=21.1> d'une extrémité à l'autre et de retour dans le temps qu'il faut au poids B pour effectuer un tour complets
Or , dans la disposition décrite ? la force centrifige , due
<EMI ID=22.1>
vant une direction qui change perpétuellement avec une vitesse
<EMI ID=23.1>
-tlons opposées, ainsi que c'est indiqué par les flèches* Avec un arrangement tel que les deux poids commencent à <EMI ID=24.1>
tre , et soient dirigés perpendiculairement à la rainure A la
<EMI ID=25.1>
vaut la ligne X - X . cette force résultante est la somme des composantes des forces centrifuges individuelles dues à la rota- <EMI ID=26.1>
force résultante varie de manière harmonique
S
<EMI ID=27.1>
tendant a faire tourner le plateau A La direction de rotation du plateau A dépend de l'ordre suivant lequel le mouvemeni alternatif de A s'opère par rapport à la rotation des poids.
Les systèmes représentés sur les fige. I et 2 présentent l'inconvénient qu'une certaine énergie est absorbée pour surmonter le frottement entre le bloc coulissant A et les parois de la rainure A
Comme le fonctionnement du dispositif , d'après la présen te invention dépend de l'application des valeurs positive et négative de la force résultante ci-dessus mentionnée , en des points disposés respectivement de l'un et l'autre coté d'une ligne formant un diamètre du plateau constituant l'élément mené, le même résultat peut être obtenu en disposant le support ! de pivot pour les poids rotatifs sur un bras susceptible d'osciller sur une cheville fixe située sur l'élément mené.
Une disposition de ce genre est représentée schématiquement,
<EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
teau , et A 1'arbre mené , tandis que B et B désignent les poids qui tournent suivant des directions opposées sur un pi-- ; vit commun 0 porté par l'extrémité libre d'un levier ou bras
13
<EMI ID=30.1>
Les poids sont actionnés par l'élément moteur grâce à des
<EMI ID=31.1>
-ges des poids est toujours dirigée suivant l'axe longitudinal ! de ce bras.
En conséquence lorsque le pivot 0 alterne le long d'un arc passant par le centre du plateau A en faisant osciller
de manière convenable le bras 0 sur son pivot 0 en réglage
<EMI ID=32.1>
<EMI ID=33.1>
pas produire , comme précédemment , un oouple continu tendant
<EMI ID=34.1>
essentiel que l'arc traversé par le pivot passe exactement par le centre du plateau A , pourvu qu'il poupe le diamètre du plateau A qui passe par le pivot ci et, de plus ?'on peut employer plus d'une paire de poids tournants.
Sur la fige 4 , on a supposé que deux poids non équilibrés
13
<EMI ID=35.1>
On supposera que la masse de chaque poids soit M et qu'elle est concentrée au centre de gravité du poids centre qui se
<EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1>
Dans ce cas la force centrifuge F engendrée par la rota-
<EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
et elle agit dans la direct!�" représentée pour la position donnée des poids.
<EMI ID=40.1>
deux poids , à un moment quelconque, sont déplacés angulaire-
<EMI ID=41.1>
Ses axes ont une direction constante pour une vitesse quel-
<EMI ID=42.1>
leur centre de rotation.
1
<EMI ID=43.1>
'
<EMI ID=44.1>
<EMI ID=45.1>
<EMI ID=46.1>
<EMI ID=47.1>
Les forces centrifuges étant égales, leur résultante R
<EMI ID=48.1>
<EMI ID=49.1>
<EMI ID=50.1> <EMI ID=51.1>
quence , en augmentant la vitesse des poids la valeur de R augmente proportionnellement au carré de cette vitesse.
En supposant maintenant que le pivot A soit déplacé le long
<EMI ID=52.1>
séquence ,aucune perte d'énergie ne se produit pendant ce déplacement . De plus aucune énergie n'est perdue par les effets gy roscopiques car le déplacement de A s'opère dans le plan de rotation des poids et aucun mouvement de précision n'est engendré.
La figure 5 représente le système. décrit , en se reportantà <EMI ID=53.1>
ne rainure du plateau A , cette rainure formant l'axe neutre XX du système de poids tournants , le mouvement alternatif étant imprimé par une manivelle ou une disposition équivalente * Ce mouvement alternatif de A est tel qu'il avance d'un point 0, si-
<EMI ID=54.1>
long de la rainure en oppositionl'un à l'autre , vers une extré-
<EMI ID=55.1>
<EMI ID=56.1> <EMI ID=57.1>
lement au point 0 pendant la rotation des poids d'un autre angle
<EMI ID=58.1>
De cette manière, chaque poids a complété un tour autour de A pendant la période dans laquelle A a décrit un cycle complet dans la rainure
Il est évident que le cycle décrit par A peut être parcou-
<EMI ID=59.1>
x tiens de rotation des Poids fait tourner le plateau A dans la direction inverse de celle dans laquelle il tourne lorsque le cycle est celui ci-dessus décrite
<EMI ID=60.1>
x x liment mené A Lorsque A se trouve au centre 0 du plateau A ,
<EMI ID=61.1>
<EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
vement ,passe de 0 à D et revient à 0 , car pendant cette pé-
<EMI ID=64.1>
-ce le couple produit a même direction que celui correspondant <EMI ID=65.1>
tie pleine 0 D 0 de la courbe de sinus.
<EMI ID=66.1>
<EMI ID=67.1> du nombre de tours par minute des poids et , en conséquence de l'arbre moteur.
<EMI ID=68.1>
par la manivelle qui fait alterner A.
Ce couple sinusoïdal est équivalent à un couple moyen de valeur uniforme agissant sur l'élément mené et tendant à le faire tourner.
En supposant que ce couple moyen soit inférieur au couple résistant à surmonter , on se rend compte qu'en augmentant la vitesse de l'arbre moteur , la vitesse des poids est augmentée et en conséquence que le couple moyen agissant sur l'élément mené
<EMI ID=69.1>
telle qu'il surmonte la résistance à la rotation de l'élément mené .
<EMI ID=70.1>
<EMI ID=71.1>
ple résistant . Lorsque l'arbre mené tourne , la vitesse angulaire des poids autour de A est la vitesse relative des arbres mo-
<EMI ID=72.1>
En conséquence , si les vitessesdes arbres moteur et mené
même
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
vitesse 6 de résultat est aisément obtenu d'après la présente invention et ce de la manière suivante
Dès que l'arbre mené oommence à tourner les poids qui
<EMI ID=75.1>
<EMI ID=76.1>
force centrifuge on voir qu'elle a un très faible effet sur le couple :requis pour faire tourner ces poids/ sur leur pivot A car ces poids tournent dans des directions opposées l'un par rapport à l'autre . La force centrifuge due à la rotation de l'élément ou arbre mené actionne toutefois le pivot A radialement vers l'extérieur de l'élément mené et est proportionnelle au carré de la vitesse de ce dernier.
<EMI ID=77.1>
quement à l'axe de rotation de ltarbre mené ainsi qu'il a été précédemment spécifiée , ne provoque aucune perte effeotuve d'é-
<EMI ID=78.1>
par le mécanisme provoquant le mouvement alternatif de A . Or ,
<EMI ID=79.1>
ternatif de A ne se produira et que les deux arbres moteur et mené agiront comme s'ils étaient solidaires et tourneront ensemble à la même vitesse*
La masse du système de poids tournants et de leur pivot est, de préférence , calculée de manière qu'une commande directe ait lieu lorsque le couple résistant est égal au couple maximum produit par le moteur.
D'autre part si le couple résistant est plus grand ou égal au couple fourni il se produit un mouvement alternatif de A sans perte d'énergie , ainsi que Ci est mentionné ci-dessus.
Le mécanisme permet d'obtenir une transmission de vitesse infiniment variable de l'arbre du moteur à l'arbre mené , le rap port étant variable avec une augmentation correspondante de cou-
<EMI ID=80.1>
canisme , et ce de manière automatique et continue.
Pour le mouvement renversé on dispose de .la même transmis sion de vitesse que pour le mouvement avant /sauf la commande directe.
On se rend compte , que lorsque les poids tournent lentement,
le couple transmis à l'arbre mené est négligeable * En oonséquen ce pour débrayer la commande , aucun accouplement n'est nécessaire et il suffit simplement d'étrangler le moteur.
L'exposition théorique du principe du mécanisme d'après la
<EMI ID=81.1>
né comportant une rainure dans laquelle coulisse le pivot pour
<EMI ID=82.1>
parfaite comporte , en pratique , les Inconvénients de pertes par frottement et de certaines difficultés de construction . Pour supprimer ces inconvénients , la rainure est remplacée par un bras portant le pivot pour les poids tournants bras qui peut osciller sur un point fixe de l'élément mené , symétriquement au diamètre de cet élément qui passe par le point sur lequel oscille ce bras.
L'axe neutre XX est disposé de manière à être perpendiou- laire au bras , et le fonctionnement du dispositif estsemblable
<EMI ID=83.1>
<EMI ID=84.1>
tiquement une construction d'un mécanisme de transformation et de transmission de couple d'après la présente invention, aveo un seul poids non équilibré.
La figue 8 est une élévation de face du mécanisme , le poids se trouvant dans une position , et
La fig. 9 ,est une vue semblable le poids se trouvant dans une deuxième position*
L'élément mené du système comprend un plateau ou disque a monté de manière appropriée sur un arbre ( non représenté) au-
<EMI ID=85.1>
portant un pivot A pour un poids non équilibré , , qui est susceptible de tourner sur ce pivot , par exemple au moyen d'un ar-
<EMI ID=86.1>
exemple le vilebrequin d'un moteur. /
<EMI ID=87.1> <EMI ID=88.1>
une position dans laquelle ils sont pratiquement perpendiculaires
<EMI ID=89.1>
<EMI ID=90.1>
<EMI ID=91.1>
position normale des leviers de manière qu'ils puissent coopé-
<EMI ID=92.1>
rainure
La disposition décrite fonctionne de la manière suivante
<EMI ID=93.1>
<EMI ID=94.1>
<EMI ID=95.1>
fait que ce galet est libre de se mouvoir suivant la direction
<EMI ID=96.1>
Dans la partie de la rainure �. entre l'extrémité de cette
<EMI ID=97.1>
commence ensuite à diminuer de nouveau vers zéro.
<EMI ID=98.1>
<EMI ID=99.1>
<EMI ID=100.1> <EMI ID=101.1>
<EMI ID=102.1>
<EMI ID=103.1>
Maximum et tend à ramener le bloc coulissant 1 vers le centre
<EMI ID=104.1>
Cette tendance de la composante T.est aidée par la pression
<EMI ID=105.1>
le retour du bloc 3. est empêché par l'engagement de ce bossage a-
<EMI ID=106.1>
existe une réaction S .dirigée suivant la ligne passant par le point de contact et par l'axe du galet , réaction qui est propor-
<EMI ID=107.1>
<EMI ID=108.1>
Cette ligne d'action de la réaction S se trouve , dans la direc-
<EMI ID=109.1>
9.)
Il est évident que la direction de P est celle dans laquelle
<EMI ID=110.1>
l'action de l'arbre de commande (non représenté) .
En conséquence " la réaction S agit pour soulager l'arbre moteur d'une partie de sa charge , et comme elle est produite en partie par la pression du ressort comprimé pendant le déplacement
<EMI ID=111.1>
système"
<EMI ID=112.1> A cette autre extrémité les'mêmes effets sont engendrés
<EMI ID=113.1>
<EMI ID=114.1>
elle -même est inversée en direction"
En conséquence on se rend compte que dans la disposi-
<EMI ID=115.1>
du bloc .4 se fait de manière automatique sous Inaction delà force centrifuge engendrée par la rotation du poids, et que des m
<EMI ID=116.1>
nergie qui a été périodiquement absorbée pendant ce mouvement alternatif.
<EMI ID=117.1>
des dessina ci-joints, une construction pratique d'un mécanisme de transformation et de transmission de couple d'après l'invention , susceptible d'être utilisé dans une voiture automobile.
<EMI ID=118.1>
en élévation en association avec le volant du moteur
La fige II est une vue en bout de l'extrémité avant du mé-
<EMI ID=119.1>
supposés enlevés.
<EMI ID=120.1>
<EMI ID=121.1>
<EMI ID=122.1>
<EMI ID=123.1>
<EMI ID=124.1>
à la manière usuelle"
L'élément mené du mécanisme comprend le carter en forme de
<EMI ID=125.1> fixés les uns aux autres de manière appropriée quelconque , et le tout est susceptible de tourner librement sur son axe (qui
<EMI ID=126.1>
<EMI ID=127.1>
dont la piste interne est portée par l'extrémité avant d'un vilebrequin auxiliaire 6 et dont l'autre piste ( non représentée ) porte l'arbre 5 . Ainsi que c'est représenté le vilebrequin
<EMI ID=128.1>
avant , par une liaison clavette avec l'extrémité arrière du
<EMI ID=129.1>
solidaire d'un plateau 7 porté et tournant dans un roulement à
<EMI ID=130.1>
bles 9,9, chacune solidaire d'un tourillon 10 , au moyen d'une barre d'accouplement rigide II
Les arbres 10 sont portés et tournent chacun dans une douil-
<EMI ID=131.1>
pivot creux 13 formé sur une branche d'un élément d'étrier en U
<EMI ID=132.1>
<EMI ID=133.1>
L'autre branche de l'élément en U 14 comporte un pivot solidaire 16 monté dans un roulement à billes 17 disposé sur la face arrière de la partie OU du carter du mécanisme.
Gomme le mécanisme représenté sur les dessins comprend deux systèmes de poids tournants semblables , la description suivante d'un système sera suffisante.
<EMI ID=134.1>
on voit., que l'extrémité de l'arbre 10 éloignée de la manivelle 9 de cet arbre s'étend à travers le pivot creux 13 de l'élément en étrier et porte une roue dentée droite 18 , qui engrène constamment avec des dents 19 formées sur le boasage d'un porte-'Poids
<EMI ID=135.1> <EMI ID=136.1>
Le porte-poids 20 , conjointement avec un porte-poids sem-
<EMI ID=137.1>
grenage . est monté librement sur un court arbre fixe 22 reliant rigidement les extrémités libres des branches de l'étrier en U
14 .
<EMI ID=138.1> <EMI ID=139.1>
<EMI ID=140.1>
poids étant disposés de manière que , lorsqu'ils sont en regard l'un de l'autre, ils se trouvent symétriquement sur le plan contenant les axes longitudinaux des branches de l'élément d'é-
<EMI ID=141.1>
on se rend compte que les poids 88 correspondent aux poids
<EMI ID=142.1>
<EMI ID=143.1>
une ouverture 31 dirigée axialement et de section transversale
<EMI ID=144.1>
<EMI ID=145.1>
et tourne l'extrémité arrière d'un arbre 35 comportant entre ses extrémités , deux bossages excentriques solidaires sembla-
<EMI ID=146.1>
tre (fig.14 )
Cet arbre 35 comporte une ouverture axiale 38 de section transversale circulaire , qui est de diamètre réduit aux points
39 et40 pour constituer des nervures annulaires s'étendant fers l'intérieur , ces nervures étant disposées , ainsi que 0' est représenté , entre la paire de plans parallèles entre lesquels les bossages excentriques 36 & 37 sont respectivement compris.
Le diamètre de l'ouverture 38 est tel à son extrémité a-
<EMI ID=147.1>
bre 35 à cette extrémité.
<EMI ID=148.1>
tant les bossages excentriques est disposé , dans l'ouverture axiale de cet arbre , un élément cylindrique 41 , qui vient en
<EMI ID=149.1>
<EMI ID=150.1>
exactement dans cette ouverture*
une dent radiale 43 , formée sur l'extrémité avant de l'élément 41 " peut s'engager soit dans le creux 44 prévu dans la ner-
<EMI ID=151.1>
bre 35.
Entre ces nervures 39 et 40 , la section transversale de l'ouverture 58 est telle que les dents peuvent tourner librement
<EMI ID=152.1>
Dans le but d'effectuer le mouvement longitudinal nécessaire de l'élément coulissant 41 , une tige de commande 46, fixée et
<EMI ID=153.1>
<EMI ID=154.1>
ne goupille transversale 48 traversant des/ rainures longitudina-
<EMI ID=155.1> teau coulissant sur cet arbre sous 1 'action d'une fourchette ou d'un organe équivalent (non représenté ) s'engageant dans la gorge de ce plateau.
<EMI ID=156.1>
<EMI ID=157.1>
re elle vienne en regard du creux 44 de cette nervure . La dent
<EMI ID=158.1>
<EMI ID=159.1>
Lors du déplacement de l'élément coulissant 41 vers la droite
<EMI ID=160.1>
<EMI ID=161.1>
de l'élément 41 vers la droite amène la dent 45 en prise dans le creux 45 de la nervure 40 , de la manière déjà décrite pour 1 e oraux 44 de la nervure 39 . cet engagement provoque l'inversion de l'ordre du mouvement alternant du centre de rotation des poids par' rapport à la rotation de ces poida, de sorte que la direction de rotation de l'arbre mené est renversée ainsi que c'est décrit dans les explications théoriques ci-dessus..
<EMI ID=162.1>
plan parallèle à celui de la branche.
En conséquence " il est évident que lors de la rotation
<EMI ID=163.1>
<EMI ID=164.1>
complète un cycle pour chaque tour complet des excentriques*
<EMI ID=165.1>
vant :
l'élément coulissant 41 se trouvant dans la position re-
<EMI ID=166.1>
<EMI ID=167.1>
<EMI ID=168.1>
rotatif est imprimé au vilebrequin auxiliaire 6 qui aotionne les
<EMI ID=169.1>
ainsi la rotation des arbres 10 et des roues dentées 18 .
comme chacune des roues dentées 18 engrène avec les dents
<EMI ID=170.1>
En raison de ce que les excentriques 3&-37 ne tournent pas, il ne se produit pas d'oscillation des étriers 14 et on a les conditions dans lesquelles la rotation des poids 28 engendre deux couples égaux et opposée sur l'élément mené (a savoir le oar-
<EMI ID=171.1>
l'élément mené reste immobile et le mécanisme se trouve dans ce
<EMI ID=172.1>
Si l'élément coulissant 41 est maintenant déplacé de façon à engager sa dent 43 dans l'un des creux 44 ou 45 de l'arbre partant les excentriques , cet arbre commence à tourner et à faire osciller les étriers 14 dans une mesure correspondant à la vi-
<EMI ID=173.1>
<EMI ID=174.1>
nes.
Ainsi qu'il a déjà été indiqué , la résultante des forces centrifuges , dues à la rotation de chaque paire de poids, se trouve dans le plan contenant les axes longitudinaux des bran- ches de l'étrier correspondant.
<EMI ID=175.1>
<EMI ID=176.1>
la résultante qui sont dirigées vers les pivota 13 des étriers soient produites pendant la période dans laquelle chaque étrier est disposé de manière que le centre de rotation des poids se trouve d'un coté du plan diamétral du carter qui passe par ces
<EMI ID=177.1>
<EMI ID=178.1>
s'écartent directement des pivots 13 des étriers sont produites
<EMI ID=179.1>
<EMI ID=180.1>
<EMI ID=181.1>
des directions opposées, ainsi qu'on peut se rendre compte en
<EMI ID=182.1>
Les souples produits par ces valeurs des résultantes agissont 1, en conséquence toujours dans la même direction sur le
<EMI ID=183.1>
L'augmentation de la vitesse du vilebrequin 6 du moteur
<EMI ID=184.1>
séquence ainsi que s'est décrit ci-dessus, à accroître le cou
<EMI ID=185.1>
La suite du fonctionnement du mécanisme avec la direction particulière de rotation du carter engendrée par ce couple est telle que celle déjà décrite en se reportant aux schémas"
Si l'on désire renverser la direction de rotation du carter
<EMI ID=186.1>
de la voiture par l'arbre 5, il suffit simplement de déplacer l'élément coulissant 41 en direction longitudinal pour dégager
<EMI ID=187.1>
<EMI ID=188.1> très de rotation des poids se trouvaient d'un côté du plan diamétral passant par les pivots 13 des étriers 14, sont appliquas maintenant à.. ce carter lorsque les centres de rotation des poids
se trouvent du cote opposé de oe plan , Ainsi qu'on s'en rend aisément compote , il en résulte l'inversion de la direction du
couple produit par ces résultantes , et , en conséquence , le
carter tend à tourner dans la direction opposée a celle suivant laquelle il tournait avant le déplacement de l'élément ooulia-
sans 41.
<EMI ID=189.1>
couple d'après la présente invention ont déjà été décrites dans
les considérations théoriques relatives à ce mécanisme et n'ont
pas besoin d'une autre description*
Il est évident que , dans certains cas, on peut employer une seule paire de poids et qu'on peut employer d'autres moyens pour transmettre la commande du prolongement du vilebrequin du moteur
aux poids tournants , par exemple une roue dentée droite fixée
sur l'arbre 10 et attaquant une deuxième roue dentée droite fixée
sur ce prolongement du vilebrequin.