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" Dispositif de changement de vitesse "
La présente invention est relative à an dispositif de changement de vitesse du type dans leqael une série de roues coniques de diamètres différents sont disposées les unes à coté des autres sar tin même axe, et constitaant dans leur ensemble an dispositif composite revêtant essentisllement la forme d'an cône denté, et dans lequel une roue dentée est montée sur an arbre disposé parallèlement à la génératrice da cône de façon à pouvoir se déplacer xeillmetn pour s'en- gager dans l'une oa l'autre des roues conlques dentées afin d'assurer un embrayage suivant l'un oa l'autre des diffé- rents rapports de vite sse .
Une construction d'an dispositif de changement de vi- tesse de ce genre est décrite dans le brevet anglais n 212.483.
Comme on s'en rendra compte, si les dents des roues
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coniques sont taillées au moyen d'un outil adapté de fa- çon à former des dents d'engrenage en véritable dévelop- pante, les rainures ou entailles entre ces dents sont parallèles et en actionnant le mécanisme, un engrenage suivant la ligne idéale d'engrenagent, ne peat être assa- ré entre les dents en développée d'un pignon cylindrique et les dents des roues coniqaes et on fait des proposi- tions tendant à corriger ,la forme deh dents dans le bat de se rapprocher de la ligne idéale d'engrènement.
L'objet de la présente invention est @ d'établir un dispositif de changement de vitesse da type signalé plas haut, dans lequel les dents des roues dentées sont médi- fiées de façon à donner an embrayage plus satisfaisant entre elles et le pignon cylindrique denté avec leqael elles trava illent.
Suivant la présente invention les roues coniques sont pourvues de dents telles qu'elles sont formées sar an élément de cône par une machine adaptée pour engendrer des dents d'engrenage lorsqae l'élément de cône est fixé de façon à toarner autour d'an axe présentant une incli- naison, par rapport à l'axe de rotation auquel il faut recourir poar former un engrenage cylindrique, égale ou à pea près à la moitié de l'angle aa sommet d'an cône dont l'élément de cône ci-dessus est un tronc, c'est-à-dire que les dents sont taillées sur le cosinus de cet angle, ce qai dans la légère modification qai permet d'assurer an parfait engrènement entre la roae coniqae dentée et un pi- gnon denté d'un pas correspondant.
En d'antres termes, lorsqu'on se sert d'an oatil den- té à crémaillère ou circalaire, l'inclinaison de l'élément de cône par rapport à la direction de va et vient de l'aou- til est égale à la moitié de l'angle aa sommet du. cône,
Dans la fabrication des roues coniqaes on peat em-
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ployer n'importe quelle machine pour engrenages capable d'engendrer des roaes dentées, en déplaçant l'outil et l'élément à travailler comme deux roues, en contact, ou une roue et une crémaillère en contact l'outil étant en forme de crémaillère ou circalaire, telle qu'on l'emploie avec cette machine pour tailler des roaes dentées à dents en développante, an élément de cône fixé de la manière vae plus haut étant pourtant employé.
Donc, dans lafabrication des roues coniques, on peut employer une machine Fellew. On se rendra compte de ce que les dents formées de la façon décrite ci-dessus seront en forme de développante, ou à pa près de cette forme, à une extrémité, c'est-à-dire que à l'extrémité la plas large da cône, ou à proximité de celle-ci, la face de la dent ira s&élargissant de l'extrémité la plus large à l'extrémité la glas étroite de la roue, tandis que la courbure généra- les des flans des dents variera de l'extrémité la plas large vers l'extrémitéla plus étr oite .
A l'extrémité la plus étroite de la roae, les portions des flans des dents vers la naissance de celles-ci mon- treront un moindre degré de convexité qu'à l'extrémité la plus large, et en fait elles peuvent monter une certaine concavité particulièrement dans le cas de roues de petite diamètre oa de roues d'une largeur de face déterminée.
Dans certains cas, la modification dans le caractère de la coarbare se présente comme délimitée par une ligne allant d'une extrémité de la roue à l'antre extrémité; ligre qai apparaît comme essentiellement parallèle à l'axe de ro- tation de la roue, et qui part de près de la base de la dent à l'extrémité la plus large pour aboàtir à la face de la dent à l'extrémité la plus étroite,la courbure du flanc de la dent au-dessus de cette ligne étant convexe et cor- respondant généralement,pour autant qu'on s'en puisse.
ren- dre compte à vae,avec la coarbare d'une dent en développante
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Bien qae dans la description ci-dessas, dans la défi- nition de la forme des dents on ait considéré les moyens d'établir celles-ci, il faut remarquer qae l'on a recours à cette définition pour simples raisons d'opportunité, et que l'invention n'est pas nécessairement restreinte à un dispositif dans lequel des roues coniques sont établies de cette façon, mais s'applique d'une façon toute générale à des roaes établies)de n'importe quelle aatre façon, mais présentant des dents de forme analogae.
De préférence, en opérant suivant l'invention, le pignon cylindrique, avec leqael les roues coniques doivent travailler, est monté sur son arbre de façon à permettre an certain degré de flexion angulaire, comme décrit par exemple, dans la spécification du brevet anglais n 212483.
Bref, an dispositif relatif à cette invention, sauf en ce qui concerne la constitution des dents des roues coniqaes ressemblera à an dispositif constrait suivant la description contenue dans cette spécification, et peat être poarva d'un dispositif d'embrayage établi à l'inté- riear ou à l'extérieur da carter da dispositif.
Les détails de constraction autres qus ceux en rapport avec l'établissement des dents des roues coniqaes peuvent en résumé varier dans de larges limites et peuvent en général être analogies aux projets, actuels oa antériears, en rapport avec de tels dispositifs.
L'invention est décrite ci-dessous en détail et à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés,dans lesquels -
La figure 1 est une vue en plan, après coupe d'une constraction.
La figure 2 est une section longitudinale correspon- dante, et
La figure 3 est une section solvant la ligne III-III de la figure l.
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La figure 4 représente en détail de cette construc- tion, tandis que
La fîgare 5 est ane vue en'plan après coupe d'une seconde construction .
La figure 6 est une coupe verticale , et
La figure 7 une vue d'extrémité de cette construiction.
La figure 8 est une vue à une plas large échelle d'une des roaes coniques dentées de l'arbre de couche du mécanis- me, les dents ayant été progressivement sectionnées en 24 endroits poar montrer la variation da contour des dents, de l'extrémité la plus large de la roue coniqae à l'extré- mité la plas étroite de celle-ci.
La figure 9 est une élévation d'une partie diane telle roue.
La figare 10 est ane section correspondante dans un plan contenant l'axe de la roue.
La figureIl est ane section suivant la ligne XI-XI de la figare 10.
La figure 12 est ane vue en plan montrant la face d'une dent, tandis que
Les figures 13 et 14 sont des projections d'une dent dans la direction des flèches XIII et XIV respectivement, (voir figure 12).
En se reportant aux figares 1 à 7,1 est le carter du mécanisme, 2 est l'arbre moteur, 3 est u palier de celai-ci, 4 l'arbre commandé qui, comme le montrent les' fi- gares 1 et 2 , présente des rainares, an palier 5 pour l'ar- bre commandé étant prévu à une extrémité du catter, tandis qae l'antre extrémité de l'arbre commandé est montée dans an palier 6 constitué dans une cavité 7, ménagée dans l'extrémité élargie 8 de l'arbre moteur, 9 est an arbre- de couche reposant dans des paliers 10 et 11 prévus dans le carter. Dans la construction représentée sur les figures
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5 et 7, @ sur cet arbre de couche, et complète ment soli- daire de calai-ci est montée sne roue dentée 12 engrenant la roue 13 à l'extrémité élargie de l'arbre moteur.
Dans la représentée sar les figures 1 à 3 an dispositif d'embrayage à plateaux est prévu poar établir et rompre l'embrayage entre la roue 12 et l'arbre de couche.
Ce dispositif comprend, comme dans les constructions ordi- naires, d'une part des plateaux 14 fixés sur l'élément mo- tear da dispositif d'embrayage qui dans la construction re- présentée, est un prloogement 15 de la roue 12, et d'autre part des autres plateaux 16 fixés sur l'élément commandé du dispositif d'embrayage qui dans la construction repré- sentée est un manchon 17 monté sur l'arbre de couche et en relation avec an ressort 18 préva de façon à forcer an en- trainement par friction entre les plateaux moteurs et com- mandés. Pour débrayer les plateaux moteurs et commandés,il est prévn an levier à fourche 19(voir figure 3) qai est mu- ni de galets 20 qai s'engagent contre le manchon 17.
Ce levier à fourche pivote sur le pivot 21 et est adapté de façon à pouvoir être mis en mouvement, par l'in- termédiaire d'an élément 22 à extrémité sphérique au moyen d'un levier coudé 23 qui pivote en 24 sar le carter du mé- canisme, une extrémité de ce levier coudé s'engageant (;
on- tre la face d'une came 25, qui est mise en relation avec un volant à main 26 sur lequel on agit pour opérerle chan- gement du rapport des transmissions entre les arbres motear et commandé. ponr effectuer ces changements, le volant à main, dans la construction représentée sar les figures 1 à 1 et dans la construction représentée sur les figures 5 à 7 est mon- té sur an pivot 27 sur lequel est également fixée la roue 28 qui engrène la ro,ae 29 montée sar la vis-mère 30 qui re- pose dans les coassinets 31 et 32, de telle façon que,par son moavement de rotation au moyen du volant à main, l'é-
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crou 33, placé sur la vis-mère peut être entrainé suivant l'axe.
Cet écrou est mani d'ane saillie fourchue 34 qai s'en- gage dans ane cavité 35 périphérique dans le manchon 36 éta- bli sar l'arbre commandé 4.
L'extrémité opposée de ce manchon, dans la constrac- tion représentée sar les figares 1 à 4, est manie de grif- fes 37 de telle façon qae, quand le manchon se trouve dans la position montrée sur la figure 1, les griffes da manchon s'engagent dans des griffes correspondantes, pla- cées près da centre de la roue 13. Dans les 2 constructions' sur le manchon 36 est monté une coaronne dentée par l'in- termédiaire des bagues 39 et des billes 40, les bagaes en question s'engageant dans la partie de la sarface sphéri- qae 41 da collier, de telle façon que peut être assuré an certain degréde liberté de cette couronne dentée qai lai permet de se mouvoir aatoar d'an axe formant un angle droit avec l'axe de l'arbre sar lequel elle est montée.
Par le mouvement de la couronne dentée en partant de la position représentée sur la figure 1, sous l'action de la vis-mère et des dispositifs y associés, le pignon peut être amené à s'engager dans l'une ou l'autre des roues dentées coniques 42, la plus grande de ces roues dentées, dans la construction représentée sar les figures 1 à 6, étant montée sur l'arbre de couche de façon à pou- voir y coulisser, et étant dans la construction en relation avec le manchon du dispositif d'embrayage 17 de telle sor- te qae l'embrayage entre la roae en question et l'arbre de couche peat être établi et rompa, alors que dans la cons- traction représentée sur les figures 5 à 7, la rou en question est montés sar l'arbre de façon à pouvoir y con- lisser mais entraine constamment celai-ci au moyen de la
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clave tte 43.
Dans la construction représentée sur les figures 1 à 3, le ressort 18 du dispositif d'embrayage agit de façon à provoqaer le déplacement de cette grande roue sur l'ar- bre, suivant une direction axiale, tandis que dans la construction représentée sur la figure 5, an ressort 44 est préva dans ce bat. Toutes les roues dentées coniques sont manies d'éléments de serrage 45 de telle façon que lorsqu'elles sont poussées axialement les unes contre lls autres, elles sont entrainées ensemble et avec l'arbre de couche, dans an mouvement, de rotation.
Le but de ces élé- ments 45 comme dans les constructiosordinaires, est de permettre an mouvement relatif' entre roues voisines pendant l'opération de changement ou de variation du rapport des vitesses entre les arbres moteur et commandé, ce qui impli- qae an mouvement de la couronne dentée dans une direction axiale sur l'arbre commandé, le désengrenage de cette cou- ronne d'avec une des roues ioniques dentées, et l'établis- sement de l'engrenage entre cette couronne et une autre des roues coniques dentées.
Dans la construction représentée sur les figures 5 à 7, poar provoqaer l'engagement des éléments 45, comme il a été établi plus haut, il est prévu an ressort 44, la plus grande des roues coniques dentées se mouvant suivant l'axe mais restant embrayée avec l'arbre de couche pendant l'opération de changement ou de variation du rapport des vitesse entre les arbres moteur et commandé .
Dans la construction représentée sur les figures 1 à 4, l'embrayage avec la plas grande des roues coniques, consécutif à son mouvement vers la gauche dans la figure 1, est rompa oa interrompu en dégageant la couronne dentée d'avec une des roues coniques , et en l'engagen dans une autre de ces roues. Cette rupture ou interruption est as-
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sarée par le dispositif d'embrayage dont le mécanisme est mani, ce dispositif étant commandé en même temps par la vis-mère 30 par la rotation da volant à main 26 qui amène lessaillies de la came 25 à faire osciller le levier coi- dé sur son piuot et de cette façon amène l'élément mobile cu dispositif d'embrayage, à l'encontre du reasort 18, à interrompre l'embrayage entre'la rôtie 12 et l'arbre de (;0 ache .
La forme de la came est telle que le dispositif d'embrayage est débrayé pendant l'intervalle de temps em- ployé à mouvoir la vis-mère suffisamment pour déplacer la coaronne dentée 38, de sa position où elle engage ane des roues coniques, jusque dans la position où elle engage la roue conique voisine montée sar l'arbre de conclu 9.
Dans la construction représentée sur les figures 5 à 7, la vis-mère est pourvue d'une came 47 contre laquelle appuie an piston 48 qui agit de telle façon que, lorsque la saillie de la came est placée contre une extrémité du piston, l'autre extrémité poasse sur le levier 49, qui est montré plas clairement dans la figure 7, et est monté sar un pivot 50 :ce piston met ainsi le levier en mouvement au tour de son pivot.
De cette façon, l'autre extrémité de ce levier, qai appaie sur la tige 51 montée à l'intérieur de l'arbre de couche 9 de façon à y pouvoir coulisser(une des extrémités de cette tige s'engage contre an élément de la plas grande des roues coniques) forcer celle-ci à se dé- placer suivant l'axe de façon à mouvoir la roue sus-dénomméa à l'encontre du ressort 44, d'une quantité suffisante pour permettre à l'élément de serrage d'une des roues de se dé- gagerde l'élément de serrage de la rode voisine.
-Lorsque la plus large des roues dentées a été suffisamment déplacés comme l'on s'en rendra aisément compte, l'une ou l'autre des roues coniques sera dégagée des renés voisines, mais on constatera que, seule la roue qui commence à être enga-
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gée par la couronne dentée se dégagera de sa roue voisine.
De plus dans cette construction il est préva an se- cond piston 52, qui est enelation avec le levier 49. Ce piston s'avance à l'intérieur du carter et est destiné à enter en contact avec la fourche 34 qui s'engage sur le col- lier sar lequel la couronne dentée est montée de telle sorte que, lorsque la fourcha a été déplacée vers sa position extrême droite ( voir figure 6 ) elle ap- puie de nouveau contre ce piston qui agit sur le levier 49 en le faisant tourner autour de son axe, forçant ainsi la tige 51 à se déplacer vers la gauche de la figure 5, entrainant ainsi la plus grande des roues coniques, à l'encontre du ressort 44, et permettant au. reste des roues coniques d'être désolidarisées de l'arbre de couche.
Dans la construction en question, pour indiquer le rapport de vitesse, il est monté sur l'arbre sur lequel le volant à, main est calé an pignon 53 engrenant une roue dentée 54 montée sur le pivot 55; sur celai-ci est égale- ment monté, solidaire de la roue dentée, le pignon 56 qui engrène une roue dentée 57 montée sur un pivot 58 sur le- quel est établi an index 59 qui se déplace sur une gradua- tion 60.
La forme des roues coniques dentées à laquelle on recoart suivant cette invention et qui en constitue l'élé- ment essentiel est clairement mise en évidence sur les figures 8 à 14.
Dans la figure 8, a indique le contour d'une des dents à l'extrémité la plus large de la roue coniqae, b, e, d
EMI10.1
e, il , h, j, k, l, m, n, h R, 3., r, s, t, a, v, z, x, y indiquent les contours des dents successivement section- nées en 24 endroits jusqu'à l'extrémité la plus étroite de la roae conique.
Comme le montre la figure 9, les faces des dents vont
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en s'élargissant de l'extrémité la plas large à l'extrémité la plas étroite de la roue, tandis que, dans la direction de l'extrémité la plus étroite les dents sont sectionnées de plas en plas près de leur naissance. La ligne E F sur la figare 10 est essentiellement parallèle à l'axe de la roue et se troave par conséquent, à l'extrémité la plas large de la roue; plus près de la naissance des dents qu'à l'extrémité la plus étroite de la roae.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de changement de vitesse du type dans le- quel une série de roues coniques dentées de EN: diamètres dif- férents sont placées les unes à côté des autres sar an même axe, et constituant dans leur ensemble an dispositif composite revêtant essentiellement la forme d'on cône denté et dans leqael une roue dentée est montre sur un arbre disposé parallèlement à la génératrice du cône de façon à pouvoir se déplacer axialement pôar s'engager dans l'une ou l'autre des roues c;
oniqaes dentées poar permettre d'assurer un embrayage suivant l'on ou l'aatre des diffé- rents rapports de vitesses, caractérisé par le'fait que les roues coniques sont manies de dents telles qu'elles sont formées sur un élément de cône par une machine adaptée pour engendrer des engrenages lorsque l'élément de cône est fixé de façon à tourner autour d'an axe présentant une inclinaison, par rapport à l'axe de rotation auquel il faut recourir pour former un engrenage cylindrique, égale ou à peu près à la moitié de l'angle au sommet da cône dont l'élément de cône ci-dessus est an tronc., c'est-à- dire que les dents sont taillées suivant le cosinus de cet angle.
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