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perfectionnements aux mécanismes de transmission de force motri- ce à vitesse variable.
La présente invention est relative aux mécanismes de transmission de force motrice à vitesse variable du type comportant des disques de friction à axe commun, pourvus sur leurs faces opposées de rainures annnlaires à section transver. sale circulaire, avec interposition, entre les disques, de roues ou de galets de friction travaillant dans les rainures.
Dans son mode de réalisation préféré, l'invention concerne plus spécialement les transmissions à friction, du type com- portant plusieurs séries de galets de friction montés dans des supports qui peuvent tourner autour de l'axe du disque, de manière que lesdits galets puissent recevoir un mouvement de rotation planétaire autour de l'axe en question. L'un des objets de l'invention consiste dans la réalisation d'un dis-
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positif perfectionna grâce auquel les forces de frottement appliquées aux galets font basculer ces derniers sur des axes perpendiculaires à leurs axes de rotation, de manière à modifier lerapport de transmission du mécanisme.
Un autre objet de l'invention consiste dans un système perfectionné permettant d'obtenir la"prise directe" c'est-à-dire un rap- port de transmission de 1 : 1 entre l'arbre moteur et l'ar- bre réceptaur, L'invention a encore pour objet un dispositif perfectionné grâce auquel la vitesse du moteur primaire, re- lié à l'arbre moteur du mécanisme de transmission, contrôle les changements de vitesse du mécanisme, de manière que les- dits changements de vitesse puissent être obtenus simplement en modifiant la vitesse du moteur primaire.
Enfin, l'inven- tion a pour objet un mécanisme de transmission et des dispo- si.tifs de commande dud.it mécanisme tels que lorsqu'on s'en sert sur une automobile, toute la besogne du chauffeur se borne à ouvrir le papillon du moteur, quand il désire mettre le véhicule en marche, et à fermer ledit papillon et à ap- pliquer les freins quand il désire l'arrêter, le mécanisme de transmission prenant automatiquement de lui-même un rap- port de transmission avantageux pour une ouverture du papil- lon et un état de la route déterminés. A cet effet, et pour d'autres buts encore, l'invention comprend les nouvelles ca- ractédristiques et combinaisons dont -].ci, description va être donnée ci-après.
Les diverses caractéristiques de l'invention peu- vent être incorporées dans un mécanisme relativement simple et le principe de fonctionnement du mode de réalisation préféré apparaît egalement simple, une fois compris. Mais ce principe est plus facile à expliquer en se roportant à un mode de réalisation concret: c'est pourquoi on a représente,, sur le
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dessin annexé:, un mode de réalisation préféré de l'invention destiné à être appliqué entre le moteur et les roues motri- ces d'une automobile.
Sur le dessin:
La fig. 1 est une coupe centrale longitudinale du mécanisme faite par un plan vertical. L'appareil considéré ici comprend trois disques ayant même axe et deux séries de galets planétaires. Les deux disques extérieurs (ou extrêmes) sont clavetés sur l'arbre moteur (lequel a même axe que l'ar- bre récepteur) et les supports des deux séries de galets sont fixés invariablement ensemble de manière que les deux séries en question tournent avec la même vitesse angulaire. La "commande" peut être effectuée par l'une ou l'autre des sé- ries et, de préférence, par celle qui est la plus voisine de l'arbre récepteur. Pour la clarté du dessin, on a, sur cette figure, supprimé certaines parties du mécanisme qui sont représentées sur d'autres figures.
La fig 2 est une coupe transversale,suivant la ligne 2-2 de la fig. l, montrant le montage de la série de galets (que pour la commodité de la description on appellera la première série) à l'extrémité du mécanisme qui reçoit la force motrice.
La fig. 3 est une coupe de détail, à plus grande échelle suivant la ligne 3-3 de la fig. 2, montrant l'un des supports, dans lesquels les¯galets sont montés, et les blocs à tourillons dans lesquels les supports tournent de manière à pourvoir (et les galets avec eux) basculer ou re- cevoir un mouvement d'oscillation sur des axes inclinés par rapport aux axes de rotation des galets.
Cette figure repré- sente également un système de montage commode du porte-galet, avec l'axe de son mouvement d'oscillation incliné sur le plan
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dans lequel le galet tourne d'un mouvement planétaire autour de l'axe des disques. -
La fig. 4 est une vue de détail, en regardant de l'arrière de la fig. 2, montrant l'un des culbuteurs dans lesquels sont montés les blocs à tourillons des porte-galets;
La fige 5 est une coupe wuivant la ligne 5-5 de la fige 4;
La fig. 6 est une vue par bout avec coupe transver- sale suivant le ligne 6-6 de la fig. l, montrant le mécanisme chargé de faire osciller les culbuteurs dans lesquels sont montés les porte-galets dans le but de déplacer ces derniers en ligne avec les axes de leurs mouvements d'oscillation et d'obliger les galets à suivre le mouvement en question et à modifier ainsi¯le rapport de transmission du mécanisme;
La fig. 7 est une vue de détail, en regardant dans la direction de la flèche de la fig. 6, montrant les bagues formant cames et le bras ou le galet de commande chargé de déplacer l'une des bagues par rapport à l'autre;
La fig. 7a est analogue à la précédente mais repré- sente une variante permettant de déplacer directement les ba- gues l'une par rapport à l'autre dans une direction ou dans l'autre;
La fig. 8 est une coupe transversale schématique par le mène plan que celui de la fig. 2, montrant l'oscillation des galets quand les supports de ces derniers se déplacent le long de leurs axes d'oscillation;
La fig. 9 est une coupe transversale, suivant la Urne 9-9 de la fig. l, montrant le montage de la deuxième série de galets planétaires;
La fig. 10 est une coupe de détail, suivant la ligne ]0-10 de la fig. 9:
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Le--, figs. Il, 12, 13 et 14 représentent les systèmes de commande hydraulique permettant d'obtenir les changements de vitesse, y compris la commande ou prise directe. Pour la commodité de la construction, les systèmes en question peu- vent être supportés par le carter qui renferme le mécanisme de transmission proprement dit, mais, pour la clarté du des- sin, on les a figurés détachés du carter et arrangés dans un seul plan.
Les canalisations qui relient les diverses parties sont représentées en pointillé d'une figure à l'autre;
Les figs. 15, 16, 17, 18 et 19 montrent diverses phases du fonctionnement des systèmes de commande représentés sur les figs. 11 à 15 inclusivement.
La fig. 20 est une vue de détail montrant une liai- son établie entre la pédale de frein d'une automobile et cer- taine soupape du mécanisme de commande hydraulique, la dite liaison étant organisée de manière que, lorsque l'on applique les freins au pied en leur faisant parcourir une course dé- terminée, la transmission vienne occuper la position neutre;
Les figs. 21 et 22 sont des coupes de détail faites par le même plan que celui de la fig. 3, montrant l'inclinai- son des axes d'oscillation des galets de la. transmission;
La fig. 23, est une vue schématique montrant le principe égalisateur qui permet de répartir également sur les galets la charge appliquée à une série de ces derniers;
La fig. 24 est une vue, en perspective, montrant le principe égalisateur permettant de repartir également entre les séries, la charge appliquée à deux séries de galets;
La fig. 25 est une coupe transversale (en regardant vers la droite) par un plan situé immédiatement à gauche du porte-galets 52 et du culbuteur 158 de la fig. 24.
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Comme on le voit sur le dessin, les disques de com- mande 10, 11, clavetés sur l'arbre moteur 12, présentent sur leurs faces internes, des rainures 13, 14 en forme de tores, c'est-à-dire des rainures annulaires à section transversale qirculairs; entre les deux disques se trouve un manchon 13a qui peut tourner sur l'arbre. Le disque du milieu 15 peut tourner sur le manchon et présente, sur ses deux aces, des rainures 16 et 17 en forme de tores ayant le même rayon de courbure que les rainures 13, 14. Entre les disques 10 et 15 se trouvent trois galets de transmission 18, 19, 20 qui cons- tit-uent la première série de galets. Ces derniers sont déca- lés de 120 de centre à centre comme sur la fig. 2.
Si l'on sup- pose que l'arbre 12 et le disque 10 tournent dans le sens de la flèche sur l'arbre de la fig. 1 et que le disque 15 peut tourner sur le manchon 13, on voit que le disque 15 va tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre, en regardant de la. gauche. Les galets sont montés de manière à tourner dans des supports 21, 22, 23 dont les extrémités sont pourvues de tourillons 24 (fig. 1, 3 et 8) sur lesquels ils peuvent bas- culer dans des supports convenables, de la façon qui sera dé- crite plus loin.
En se reportant maintenant à la fig. 8 a désigne un plan contenant l'axe du disque et contenant, normalement, l'axe de rotation du galet 19, les deux axes étant dans ces condi- tions, dans un même plan. En se rappelant que le disque 10 se trouve entre l'observateur et la figure et que les disques 10 et 15 ont -Lui axe commun, on verra que, lorsque l'axe du galet @@ l'axe des disques sont dans un même plan, les forces de frottement qui s'exercent sur le galet sont normales au plan a et n'on d'autre effet sur le galet que de le faire tourner à poste fixe.
Mais, si l'on suppose Que le galet se déplace vers
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la position représentée sur la figure, la vitesse instantanée du point de contact du disque 15 avec le galet (à l'extrémité la plus éloignée du diamètre b du galet) peut être représentée en direction, mais pas nécessairement en grandeur, par la flèche c tangente au cercle k concentrique avec le disque.
De même, la flèche ± représente la direction instantanée de la vitesse du point de contact du disque 10 avec le galet.
Autrement dit, les deux points de contact, au moment considéré, se déplacent dans les directions c et e par rapport à l'axe des disques. En décomposant c en ses composantes rectangulai- res f et h, l'une normale et l'autre parallèle au plan a, et en décomposant de la même manière e en ses composantes g et i, on verra que les composantes g et f représentent les vi- tesses des points de contact autour de l'axe de rotation du galet et que les composantes h et 1 représentent les vitesses des points de contact autour de l'axe du porte-galets; ce qui veut dire que, lorsque le galet tourne dans son support il bascule également sur l'axe de ce dernier.
Ensuite, si le galet est déplacé de sa position normale, dans laquelle son axe, coupe (c'est-à-dire se trouve dans le même plan que) l'axe du disque, les forces de frottement qui agissent sur le galet provoquent aussitôt le mouvement de bascule ou l'oscillation du galet et de son support sur l'axe de ce dernier. Si les disques tournent dans les sens indiqués pré- cédemment, le disque 10 dans le sens des aiguilles d'une montre et le disque 15 en sens contraire (pour un observateur regardant de la gauche de la fig. 1), le déplacement du ga- let vers la gauche du plan a (fig. 8) provoque le mouvement de bascule ou l'oscillation du galet dans le sens des ai- guilles d'une montre, comme le montre la fig. 1; le déplace- ment vers la droite du plan provoquera une oscillation en
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sens contraire des aiguilles d'une montre.
Dans le premier cas, le rapport de transmission établi entre les disques.15 et 10 se trouvera diminué ce qui fera tourner plus lentement le premier des disques en question ; dans le second cas, le rapport de transmission sera augmenté. A la réflexion, on,voit que le mouvement d'oscillation ou de bascule du galet, et de son support, a lieu également si le disque 15 reste immobile pendant que les galets sont andmés d'un mouvement planétaire autour de l'axe du disque. Bref, l'oscillation et le change- ment du rapport de transmission qui en- est la conséquence, sont dus au mouvement relatif du disque par rapport au galet autour' de l'axe du premier. Tous les galets de la série doi- vent manifestement être déplacés d'une manière correspondan- te.
Par exemple,si le galet 19 (fig. 2) est déplacé versla gauche, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'axe des disques, les galets 18 et 20 doivent être également déplacés dans le sens des aiguilles d'une montre afin qu'ils puissent tous prendre la même position correspondant au rapport de transmission.
Les figs. 2, 3, 4 et 5 représentent un montage con- venable des porte-galets 21, 22, 23 permettant leur mouve- ment planétaire et le déplacement transversal des supports par rapport aux axes des galets pour provoquer le mouvement d'oscillation et le changement de rapport de transmission résultent, ainsi qu'on l'a décrit plus haut.
Sur le manchon rotatif 13a (voir fig. 1) est claveté un organe comprenant trois bras 25 espacés de 120 degrés et une bague 26 fixée aux bras aprèsl'assemblage des culbuteurs et des porte- galets. @ur chaque bras est articulé, en 27, un culbuteur formé d'une plaque antérieure 28 et d'une plaque postérieure 29 réuries par des plaques 30 et écartées de manière à che-
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vaucher le bras de l'organe à trois branches, comme on le voit clairement sur les figs. 4 et 5. Sur les bords latéraux des culbuteurs sont ménagés des évidements 31 qui reçoivent les tourillons 32 des blocs à tourillons 33 dans lesquels sont introduits les tourillons 24 des porte-galets. Ces derniers se trouvent ainsi supportés dans le plan et entre les bras de la pièce à trois branches.
Les plaques antérieures 28 sont pourvues de doigts 34, dirigés vers l'intérieur, suivant les rayons, et terminés par des sortes de billes engagées dans les évidements d'une bague 35 montée folle sur l'arbre 12. Si maintenant la bague 35 reçoit un léger mouvement de rotation, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre, comme on le voit sur la fig. 2, les doigts 34 vont basculer en sens inverse des aiguilles d'une montre faisant ainsi osciller les culbuteurs 28-29 sur leurs pivots 27 etdéplaçant ainsi les porte-galets en sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui a pour effet de donner auxdits porte-galets un mouvement d'oscillation dans leurs blocs à tourillons 33.
Pour obtenir la légère rotation de la bague 35, comme on l'a décrit plus haut, cette dernière est pourvue de trois bras radiaux 36 (fig. 2 et 5) s'étendant vers l'extérieur, en liaison avec une bague 37 en forme de tambour laquelle, comme on le voit sur la fig. 1, s'étend vers la gauche, au- delà du disque 10 et est pourvue de bords 38 formant cames.
Sur la bague 26 se trouve un tambour semblable 39, supporté par les bras 25 de la pièce à trois branches. Ce tambour 39 entoure la bague 37 et présente des bords inclinés formant cames 40 qui croisent les bords de cames droits 38 de l'autre tambour. Sur les bords de cames se trouvent deux galets 41 portés par des bras 42 (voir également les figs. 6 et 7) dirigés suivant les rayons à partir d'une bague 43, laquelle
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peut tourner, sans glisser, sur un moyeu 44.
Ce dernier peut être déplacé sur l'arbre 12 dans le sens de l'axe nais ne peut pas tourner. Dans ces conditions, quand le moyeu 44 est déplace vers la droite de la fig. 1, la bague 378 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la bague 39 ou, ce qui revient au même, la bague 39 est entraînée en sens inverse des aiguilles d'une montre. Si le moyeu 44 est dépla- cé vers la @@uce, la bague 37 peut tourner en sens contraire des aiguillas d'une montre comme on le comprendra facilement.
De cette façon la bague 35 (fig. 2) reçoit le léger mouvement ûe rotation voulu pour provoquer l'oscillation des galets et le changement qui en résulte dans le rapport de transmission come on l'a décrit plus haut. Le moyeu 44 se déplace à vo- lonté, dans un sens ou dans 7.' autre, à l'aide d'une tringle de manoeuvre 45 fixée à un bras 46 du moyeu. On remarquera que les bras 42 (ou d'une manière générale la "Commande") ne peuvent déplacer les porte-galets que dans la direction qui conduit à une modification du rapport de transmission dans le sens de l'accroissement; la raison en est qu'ils ne peu- vent jouer le rôle de came que dans cette direction.
Le chan- gement "bas" c'est-à-dire celui du rapport de transmission, dans le sens de la diminution est alors obtenu par la résis- tance, due au frottement, qui s'oppose à la transmission de 1'-' force motrice; pour effectuer un tel changement dans le rapport de transmission il suffit de diminuer la. force qui s'oppose au mouvement du bras 46 vers l'extérieur. Si l'on désire rendre sûr le changement du rapport de transmission dans le sons de la diminution, on peut pourvoir les bagues de rainures croisées pour les galets 41, comme on l'a repré- senté sur la fig. 7a, par exemple, sur laquelle les rainures ;sont désignées par les nobres 38a, 40a.
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La deuxième série des trois galets planétaires dont deux (50, 51) sont' représentés sur la fig. 1, est montée dans des supports 52 (fg. 9) tournant dans des blocs à tourillons
53. Ceux-ci sont montés dans des culbuteurs 54 qui. chevauchent les bras 55 d'une pièce à trois branches fixées sur l'extré- mité de droite.ou postérieure du manchon 13a, Ces culbuteurs sont semblables aux culbuteurs correspondants de la fig. 2 et sont articulés, en 54a, aux bras 55, mais les culbuteurs 54 n'ont pas les doigts radiaux 34 des culbuteurs 28 et la pièce à trois branches n'a pas de jante ou de bague correspondant à la bague 26 qui relie les bras de l'@atre organe à trois branches.
Au lieu de cela, autour de la pièce 55, se trouve une bague flottante 56, (munie de pattes 58a), entre la pla- que antérieure et la plaque postérieure des culbuteurs. Les pattes 58a portent des doigts 58 engage;-: dans les rainures
58b des plaques du culbuteur comme le montre la fig.10. On voit maintenant que le mouvement de rotation des bras 55 sur lesquels sont articulés les culbuteurs 54 par rapport à la bague flottante 56, sur laquelle sont Montés les doigts 58a, fait osciller les culbuteurs ce qui a pour effet de déplacer . les porte-galets et d'imprimer un mouvement d'oscillation aux galets de la manière qui a été décrite précédemment à propos de la première série de galets.
La rotation nécessaire de la bague, par rapport à la pièce à trois branches, en vue d'ob- tenir le déplacement des galets et leur oscillation en har- monie avec les galets de la première série, suit automatique- ment le déplacement des galets de la première série ainsi qu'on l'expliquera par la suite. Comme la première série est celle que l'on règle à volonté pour commander ou modifier le rap- port de transmission du mécanisme il sera commode de la dé- signer par l'expression"série de commande".
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en se reportant de nouveau à la fig. 1 on voit que l'arbre moteur 12 tourne dans l'extrémité de l'arbre récep- @eur 63; les deux arbres ont le même axe.
L'arbre 63 tourne dans un collier ou manchon 64, lequel peut tourner dans un palier de butée 64a formé dans la paroi postérieure du carter 65 qui renferme la transmission. Sur ce manchon est monté, , au moyen de cannelures, le moyeu 66 d'un. tambour 67 lequel s'é- tend en avant (vers la gauche) et est pourvu de dents coopé- rant à la manière d'uri dispositif d'embrayage à mâchoires, avec des dents semblables portées par le disque du milieu 15.
Le tambour peut être déplacé dans le sens de l'axe de manière à être mis en prise avec le disque, ou dégagé de ce dernier, par une tringle de manoeuvre ou de commande 68 fixée au bras 69 d'une fourche engagée dans une rainure 70 du moyeu 66. Sur le manchon 64, à l'intérieur du carter 65, est fixé un'tam- bour de frein 71 qu'entoure un ruban de frein 72. Celui-ci peut être serré sur le tambour par un dispositif à main (non figuré) mais il l'est, de préférence, par un système actionné au moyen d'un fluide sous pression, comme on le décrira plus loin;, de manière à arrêter le disque 15 et à l'empêcher de, tourner.
En supposant le frein 72 (fig. 1) desserré et, par conséquent, le disque 15 tournant librement, et les galets de friction reliés à l'arbre récepteur 63 on voit que la rotation des disques de commande 10 11 dans le sens de la @lèche, sur l'arbre moteur 12, fait tourner en sens inverse le disque du milieu 15. Si maintenant on serre le frein 72 ur le tambour de frein 71, le disque tournant 15 va tourner moins vite- et les galets planétaires vont commencer à tourner @t à mettre ainsi la charge en marche.
Quand on serre davan- tage le frein, le disque du milieu vient à l'arrêt et les ga-
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lets planétaires entraînent alors la charge à la vitesse à laquelle les galets ont été amenés par le mouvement d'oscil- lation qui a déjà été décrit.
La liaison nécessaire est établie entre l'arbre ré- cepteur 63 et les galets planétaires par un tambour 75 (fig.l) pourvu de dents d'embrayage qui peuvent venir engréner avec des dents semblables formées sur le bord antérieur (gauche) de la bague flottante 56. Ce tambour est supporté par un moyeu 76 monté, au moyen de cannelures, sur l'arbre récepteur, de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement sur ce dernier pour venir en prise avec les dents de la bague 56 ou avec les dents analogues du disque 15 ou pour occuper une position intermédiaire "neutre". Le manchon 76 est relié au tambour 67 par une nervure circulaire 77 dudit tambour, laquelle s'engage dans une rainure circulaire formée dans le moyeu.
Les deux tambours 67,75 sont ainsi déplacés simultanément par la tringle de manoeuvre 68 tout en pouvant tourner l'un sans l'autre.
Sur l'extrémité extérieure de J'arbre récepteur 63 est monté, au moyen de cannelure un disque de frein ou d'embrayage 78 lequel peut être amené en prise avec le tambour de frein 71, ou être dégagé de ce dernier par une fourche 79 coopérant avec une rainure 80 ménagée dans le moyeu du disque. On voit que lorsque cet embrayage est en prise avec le tambour 71 et que le frein 72 est desserré pour permettre au tambour 71 et au disque 15 de tourner, l'arbre récepteur 63 est accouplé avec le manchon 64 sur lequel le tambour 67 est monté au moyen de cannelures .
Le tambour 67 étant embraye (au moyen de ses dents) avec le disque 15, et le tambour 75, qui est monté au moyen de cannelures sur l'arbre récepteur 63, étant embrayé, de la même façon avec la bague 56, l'arbre récepteur est reliée
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à la fois, eux galets planétaires et au disque du milieu 15.
Dans ces conditions, les porte-galets ne peuvent se déplacer sur le disque 15 que dans la faible limite permise par le mouvement de pivotement des culbuteurs sur lesquels ils sont montés. Par suite, en l'absence de tout glissement des dis- ques de commande 10, 11 sur les galets, les trois disques et les galets interposés doivent tourner, comme un seul élément, à. la même vitesse que les disques de commande et que ].arbre moteur, et --'arbre récepteur 63 avec eux. On obtient ainsi la "commande directe". Le léger déplacement possible des porte-galets, dont il a été parlé plus haut est important, car il permet d'obtenir automatiquement le changement de la commande directe décrit ci-après.
Jusqu'à ce point de la description, la rotation de 1-'arbre récepteur 63 s'est effectuée dans le même sens que celle de l'arbre moteur 12. Pour obtenir.le "renversement de marche!! (l'arbre récepteur étant au repos et les galets, dans ces conditions, occupant la position correspondant au plus faible rapport de transmission), il suffit de.déplacer vers la gauche les tambours 67 et 75 et d'amener ainsi les dents d'embrayage du tambour 67 en prise avec celles de la bogue 26 (supportée par la pièce à trois branches sur laquelle est montée la première série ou série de commandé de galets planétaires) et d'amenter les dents du tambour 75 en prise avec des dents semblables du disque 15.
Lorsqu'on serre, conme précédemment, le frein 72, les galets ne peuvent pas tourner autour de l'axe du disque et, par suite, le disque 15, qui est maintenant accouplé avec l'arbre récepteur se trouve entraîné en sens contraire de celui de l'arbre moteur 12.
Revenant aux figs. 1, 2 et 8 et à l'opération d'oscil- lation des galets de transmission, comme on l'a expliqué à -
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propos de la dernière figure, on verra, à la réflexion, que le couple résistant de la charge tend 1. déplacer constamment les galets dans une direction qui donne lieu à une oscillation correspondant à un rapport de transmission plus faible. A cette tendance s'oppose la force appliquée dans la direction opposée, aux portt-galets, par l'intermédiaire des galets 41, des bras 42, du bras 46, etco, (fige 1 et 6). Si cette force est juste égale à la réaction de la charge il ne se produit aucun déplacement des galets et, par suite, aucune modification dans le rapport de transmission.
Si l'opérateur donne une valeur supérieure à celle du couple résistant les galets se trouvent déplacés dans la direction voulue pour obtenir un rapport de transmission plus élevé. Si l'opérateur réduit la valeur de la force au-dessous de celle du couple résistant ou si ce dernier devient, pour une raison quelconque, plus grand les galets se déplacent automatiquement dans la direc- tion qui provoque un mouvement d'oscillation correspondant à une diminution du rapport de transmission.
Pour actionner les diverses commandes il est préfé- rable de faire usage des dispositifs à fluide sous pression.
Les systèmes hydrauliques dans lesquels on utilise l'huile comme liquide sous pression conviennent particulièrement car l'huile nécessaire à la lubrification du mécanisme peut être utilisée dans ce but, la pression convenable étant obtenue au moyen d'une pompe actionnée par le Mécanisme de transmis- sion ou par le moteur ou par un autre moteur primaire qui entraine le mécanisme. Il est préférable également, en par- ticulier, quand le mécanisme est appliqué sur une automobile entre le moteur et les roues motrices du véhicule, de subor- donner le fonctionnement des dispositifs de commande à la pression de l'huile et de¯subordonner à son tour la pression 1
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de l'huile à la vitesse du moteur.
Alors, pour mettre en toute le véhicule (en supposant le moteur tournant au ralen- ti) il suffit d'ouvrir légèrement le papillon. Après cela en modifiant couverture de ce dernier, on provoque automatique- ment les changements convenables dans le.rapport de transmis- sion tandis que, pour arrêter le véhicule,on ferme simplement le papillon jusqu'à ce que le moteur soit revenu au ralenti, et on serre les freins. Le renversement de marche du mécanisme de transmission est alors la seule opération qui ne suive pas automatiduement le changement approprié de l'ouverture du papillon. Le mécanisme de commande, dont le fonctionnement a été décrit, est représenté sur les figs. Il, 12, 13, 14 et 15 auxquelles on va maintenant se référer.
Comme on le voit sur la fig. 11, l'huile soumise à la pression nécessaire est fournie par une pompe 85 qui peut être une pompe à engrenages comportant un tuyau d'amenée 86 faisant communiquer le réservoir à l'huile avec le carter de la transmission 65, et un tuyau de décharge 88 communiquant avec une soupape 89. Celle-ci peut être logée en tout endroit convenable à l'intérieur ou à l'extérieur du carter mais sa poignée de manoeuvre doit, en général, être accessible, bien que, comme on le verra plus loin, la commande de la soupape n'exige aucune manoeuvre car la soupape est simplement réglée pour la vitesse au ralenti du moteur,la nature de l'huile utilisée, etc.
La pompe à huile qui est, de préférence, en- traînée directement par l'arbre moteur 12, est montée dans toute position convenable, par exemple à l'extrémité antérieu- re de l'arbre moteur 12 à l'intérieur du carter. Dans le mode de réalisation de l'invention considéré pompe est en- traînée à une vitesse directement proportionnelle à la vi- tesse du moteur, de manière que, plus la vitesse du moteur est
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grande, plus la pression obtenue soit forte. L'huile sortant de la pompe est distribuée aux autres parties du mécanisme de commande par un tuyau 91, représenté à gauche des figs. 11 et 14, et à droite et en bas de la fig. 12.
La soupape 89 (fig. 11) est pourvue d'un bouchon 90 qui permet de régler l'entrée de l'huile venant du tuyau 88, en modifiant l'ouverture de l'orifice auquel aboutit ledit tuyau.
Dans la pratique, la soupape est disposée de manière que, lorsque le moteur tourne à une vitesse déterminée, un peu su- périeure à la vitesse au ralenti, l'orifice laisse passer as- sez d'huile pour que la pression de ce liquide soit maintenue trop faible pour actionner l'un des dipositifs de commande, lhuile en excès s'échappant vers le réservoir par le tuyau 91a. Mais, quand la vitesse du moteur augmente grâce à l'ou- verture du papillon, l'orifice ne peut pas laisser passer l'huile supplémentaire ainsi pompée ce qui a pour effet de faire monter suffisamment la pression dans le tuyau 91 pour actionner le mécanisme de commande. Avec le tuyau 91, commu- nique une soupape 92 dont le but et-la fonction seront expli- qués plus loin.
Le bras 46 (fig. 1 et 11) qui actionne le mécanisme chargé de déplacer les galets de transmission et de provoquer ainsi une oscillation de ce dernier et le changement résul- tant du rapport de transmission est relié, par la tige 45, à un piston 95, lequel est poussé vers la gauche par un ressort 95a lequel se monte dans un cylindre 9G, qui reçoit l'huile sous pression par un tuyau 97. Le pislon commande également la communication du cylindre avec un tuyau 98 débouchant dans l'un des côtés du cylindre. Ce dernier peut être supporté par l'extrémité antérieure du carter 65 comme on 1-la indiqué sur la fig. 11.
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Le ruban de frein 72 (fig. 1 et 12) qui arrête le disque du milieu 15 de la façon qui a été décrite plus haut, est serré par des tiges de piston creuses 100, 103 pourvues de colliers 101, 104. Ceux-ci agissent sur des taquei-s portés par le ruban et servent également à limiter les mouvements, vers la gauche et vers la droite, des tiges dans des guides fixes formant butées 102, 105. Les deux tiges sont reliées à deux pistons 106; 107, espacés longitudinalement dans un. cylindre
10.% dans lequel l'huile sous pression peut arriver par un tuyau 109 en un point situé entre les pistons. Le ruban de frein est desserré par un ressort extensible 110 intercalé en- tre des taquets aux extrémités dudit ruban. Entre le piston
107 et la tête de cylindre voisine se trouve un ressort 112.
Le piston 107 contrôle également l'orifice du cylindre auquel aboutit le tuyau 114. La distribution de l'huile du cylindre, par le tuyau 100, est contrôlée par une soupape 115 laquelle est elle-même contrôlée par le piston 116 d'un cylindre 117 communiqueat avec le tuyau 98 et relié, par le tuyau 118 à l' xtrémité. postérieure du cylindre de frein 108. On voit, qu'en l'absence d'une pression compensatrice dans le cylindre àsoupape 117 l'huile sous pression dans le tuyau 91 va ou- vrir la soupape 115 et passer ensuite par Ie tuyau 109, dans le cylindre de frein 108.
La fourche 79, qui actionne l'embrayage à prise di@@@@te 78 (fig. 1, 12 et 14) est elle-même actionnée, de ma- nière à mettreen prise l'embrayage. avec le tambour 71, par (vers la gauche) d'une tige de piston 100a. Celle-ci agit, par l'intermédiaire du bras 122, fixé sur un arbre bas- cul@at 133, auquel la fourche est reliée par un ressort hé- licoidal 124 et par un doigt 124a partant de l'arbre et qui pénètre dans une rainure 124b ménagée dans le manchon de la fourche. Le ressort est tendu de manière que l'extrémité de
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gauche de la rainure soit appliquée solidement contre le doigt.
Alors quand l'organe d'embrayage a été appliqué au tqmbour et la fourche étant à bout de course, le bras 122 et l'arbre 123 peuvent néanmoins continuer à se déplacer quand la tige 100a avance encore vers la droite. Pour dégager l'embrayage quand la tige du piston se déplace vers la droite, on peut faire appel à un ressort 124c (fig. 13). La tige 100a traverse la tige creuse 100 et est actionnée par un pis- ton 106a pourvu d'un orifice 106b commandant la canalisation de 'retour par laquelle, aux moments convenables, l'huile captée entre les pistons 106 et 107 peut être envoyée au ré- servoir 65 par l'intermédiaire du tuyau 106d.
La tige de manoeuvre 68 (fig. 1 et 14) par laquelle les tambours 67 et 75 sont amenés dans la position de débrayage, de marche ar- rière ou de marche avant, actionne, à son-extrémité posté- rieure, un bouchon de soupape 128 qui se meut dans une boîte 129 de manière à mettre en communication un tuyau de trop-plein 130 avec un tuyau 114 représenté également sur la fig. 22.
L'extrémité.antérieure de la tige de manoeuvre 68 actionne un bouchon de soupape 132 qui se meut, dans la boîte 135, de ma- nière à contrôler la communication d'un orifice d'évacuation ou d'un tuyau 134 avec un tuyau 97..il. 1-'extrémité antérieure de la boîte de soupape se trouve un bouchon de soupape 135, poussé par un ressort, et qui commande la communication entre les deux moitiés de la boîte et entre un tuyau de décharge 136 et un tuyau 137 communiquant avec le tuyau 91 (fig. 11).
La tringle de manoeuvre pour la marche arrière 68;se manoeuvre à la main par l'intermédiaire d'un mécanisme convenable quel- conque représenté par le bras 138 fixé sur la tringle.
Les figs. 15 à 19 inclusiveiaent, auxquelles on va maintenant se reporter, montrent le fonctionnement des sys- tèmes de commande hydraulique représentés sur les figs. Il, 12,
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13 et 14. sur les figs. 15 a 19, la direction du courant d'huile ou de la pression effective est indiquée par les pe- tites flèches.
Avec le véhicule à l'arrêt, et le moteur tournant au ralenti, les dispositifsde commande occupent les positions relatives représentées sur la fig. 15. La pompe 85 fait passer sous une faible pression l'huile du réservoir 65 par les tuyaux 86,88, la soupape 89 et la ramène au réservoir par le tuyau 91a. La soupape 89 est réglée de manière à ramener a.u réservoir un volume d'huile pompée suffisant pour empêcher l'application à la soupape 155 et au cylindre de frein 108 d'une pression assez forte pour ouvrir la soupape ou action- ner le mécanisme de frein. Pour mettre le véhicule en marche, le chauffeur accélère le mouvement 'du moteur et pompe ainsi plus d'huile que la soupape 89 ne peut en laisser passer.
L'huile sous pression dans le tuyau 91 soulève alors la sou- pape 115 et passe, par le tuyau 109, dans le cylindre 108, rendant ainsi à écarter l'un, de l'autre les pistons 106 et 107, mais le ressort 112 empêche le mouvement du piston 107 et, par suite, seul le piston 106 se déplace. Le déplacement du piston 106 a pour effet d'appliquer le frein 72 sur le tambour 71 et d'arrêtre progressivement le disque du milieu, ce qui met le véhicule en mar che. Mais le mécanisme de trans- mission reste dans la position correspondant à la plus fai- ble vitesse. Aussitôt que le frein colle sur le tambour, la réaction de ce dernier (dans la direction de la flèche) vient en aide au ressort 112, et le collier 104 se trouve ainsi maintenu efficacement contre la butée 105.
Dans ces conditions, piston 106 effectue tout le travail d'application du frein.
La position des pièces à cette phase du fonctionnement est représente'-, sur la fig. 15.
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On voit que le frein figuré est un frein à "auto- excitation" dans les deux sens; autrement ciit, aussitôt que le ruban commence' à frotter, le tambour lui-même, grâce à son frottement contre le ruban, tend à serrer davantage ce dernier, ce qui permet de faire usage d'un cylindre de frein plus petit et de se servir des pistons comme de soupapes.
Tant que le piston 106 peut se déplacer librement dans le cylindre de frein 108, ce dernier agit à la façon d'un réservoir de dilatation et la pression de l'huile, dans le système, est limitée par le rapport existant entre la force exercée par le ressort 112 et la surface du piston. Par suite, la pression exercée, sur la soupape 135, par l'huile du tuyau 91, est insuffisante pour ouvrir l'orifice 140;
mais, une fois le frein 72 serré, la pression s'élève rapidement et la soupape 135 est poussée vers la gauche laissant ainsi pénétrer l'huile, par le tuyau 97,dans le cylindre contrôleur de vitesse 96 où l'action de la pressiun appliquée au piston 95 est 'contrariée par celle de son ressort et aussi par le couple résistant dû à la charge appliquée par l'intermédiaire , des galets et de leurs supports ainsi que par l'intermédiaire du bras 46 et de la tige de piston 45. !.fais, quand la pres- sion due à l'augmentation de vitesse du moteur est suffisante pour vaincre la résistance en question, le piston avance (vers la droite), actionne ainsi le bras 46 et augmente le rapport de transmission du mécanisme de transmission.
Ceci provoque l'accélération (du véhicule) qui est portée jusqu'au maximum permis par le moteur, grâce à l'équilibrage de la pression de l'huile sur l'un. des côtés du piston par la tension du res- sort, combinée avec le couple résistant sur l'autre côté. La vitesse du véhicule s'accélère ainsi rapidement. La fig. 17 représente la position des organes à cette phase du fonction- nement, laquelle correspond à une position des galets de trans-
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mission formant un rapport de transmission élevé.
Quand la pression de l'huile (laquelle augmente dans le cylindre 96) fait avancer le piston 95 vers la droite, le- dit piston finit par atteindreune position ldéterminée cor- respondant à une grande vitesse du moteur. Dans cette posi- tion, le piston découvre le tuyau 98 par où l'huile sous pression s'écoule alors vers la soupape de commande directe ou vers le cylindre de commande Il?, obligeant le piston 116 à descendre et la soupape 115 à fermer le tuyau 91. L'huile passe ensuite du tuyau 98, par le cylindre de soupape 117 et le tuyau 118 dans le cylindre de frein 108, déplaçant vers la gauche le piston 106a et sa tige 100a et faisant ainsi basculer l'arbre 123 qui applique l'embrayage de commande directe 78.
Pendant ce temps., le couple résistant appliqué au tambour 71 est dirigé dans le sens des aiguilles d'une montdre mais, comme l'organe d'embrayage 78 vient en prise, il vainc d'abord cette réaction et commence alors à faire tourner le tambour en sens inverse des aiguilles d'une mon- tre. La force ainsi appliquée sur le ruban 72 porte ce der- nier dans la même direction, déplaçant vers la gauche les pi@tons 106 et 107 et découvrant le tuyau 114, ce qui permet à l'huile captée entre les pistons de s'échapper jusqu'à ce que la pression de l'huile entre lesdits pistons fasse exactement équilibre à la pression (dirigée vers la droite) du ressort 112,
Le piston 106a se déplace alors un peu plus vers la gauche (déplacement permis par le ressort 124, fig.12) et amène l'orifice 106b en coïncidence avec l'orifoce voisin du tuyau de communication 106c, Le ressort 110 (fig.12) dé- place alors le piston 106 vers la gauche (l'@@ile captée en- tre les pistons 106 et 107 s'échappant, par la canalisation 106c et le tuyau 106d vers le réservoir 65) et desserre ainsi complètement le frein 72. La fig. 18 représente la position
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des pièces correspondant à cette phase du fonctionnement.
Cependant, on voit que le piston 95 reste dans sa position de droite, les galets de transmission occupant la position correspondant à la grande vitesse. On remarquera que, dans le changement effectué pour prendre la commande directe, le tambour 71 ne se trouve à aucun moment libre et ne peut, à aucun moment, tourner dans le sens des aiguilles d'une montre.
En effet, le tambour et son ruban de frein, ainsi que l'or- gane d'embrayage 78, constituent un embrayage à sens unique qui ne permet au tambour de tourner que dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il n'est pas possible que le moteur s'emballe, ce qui pourrait arriver si le tambour était fou à un moment quelconque.
Dans la "commande directe";, le couple dû à la réac- tion de la charge est encore transmis par les galets de transmission, puis il tend à pousser vers la gauche le pis- ton 95 (dans le cylindre de commande de vitesse 96) malgré la pression opposée par l'huile. S'il se produit une surchar- ge, ou si l'ouverture du papillon est suffisamment réduite par le chauffeur, le ralentissement du moteur qui en résulte réduit la pression de l'huile au point Que cette pression est insuffisante pour vaincre la tension du ressort 95a et le couple dû à la réaction; le piston 95 se déplace alors vers l'arrière (c'est-à-dire vers la gruche de la fig. 18) fermant d'abord le tuyau 98, puis l'ouvrant de manière à éta- blir sa communication avec le tuyau 96a, ce qui permet à l'huile du tuyau 98 de s'échapper vers le réservoir.
Le pis- ton 116 s'élève alors, au-dessus de l'orifice du tuyau 118 et ouvre le tuyau 109 qui communique alors avec la soupape 115.
Le piston 106a commence alors à se dépacer vers la droite (l'huile située derrière ce piston s'échappant par le tuyau 118 et le cylindre à soupape 117, ferment ainsi progressive-
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ment l'orifice 106b du tuyau de passage 106c, Au même moment, l'huile du tuyau 109 pénètre dans le cylindre 108 entre les pistons 107106 en déplaçant ce dernier vers la droite, car letuyau 106c est fermé. Ce mouvement du piston a pour effet d'appliquer le ruban 72 sur le tambour 71 lorsque le mouvement continu du piston 106a vers la droite débraye l'organe d'em- brayage 78 et ramène ainsi le mécanisme à la position corres- pondant à un rapport élevé de transmission.
Si l'huile est adise par le tuyau 109 avant que le piston 106a débraye le dispositif (1.' embrayage 78, le piston 106 se trouve déplacé vers la droite jusqu'à ce que le ruban 72 touche le tambour 71. Alors le tambour, en tournant en sens inverse des aiguil- les d'une montre, transporte vers la gauche le ruban et les pistons 107, 106 jusqu'à ce que le tuyau 114 soit découvert.
L'huile qui se trouve entre les pistons s'échappe alors vers le réservoir par le tuyau 114, la soupape 129 et le tuyau 130 Le ruban est alors maintenu en contact léger avec le tambour per le ressort 112, le tambour glissant sous le ruban jusque ce que le dispositif d'embrayage 78 soit dégagé par le piston 106a. Le bambour commence alors à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre (grâce au couple résistant dû à la ré- action) et, cessant de tirer les pistons vers lfi. gauche, per- met à ces derniers d'être déplacés vers la droite par le ressort 12 et par le frottement du tambour sur le ruban.
Ce mouvement vers la droite ferme le tuyau 114 de façon que toute la pression qui règne dans le piston 109 soit appliquée entre les pistons et le ruban est immédiatement serrésur le tambour ,le la manière décrite précédemment. On remarquera que dans la manoeuvre pour abandonner la comma@de directele tambour n'est .]:mais fou et., par suite, ne peut pas tourner dans le sens des aiguilles d'une montre.
On voit égal@@ont que les pistons 95 continuent à se déplacer versla gauche dons le
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cylindre de commande 96 avec décroissance supplémentaire du rapport de transmission jusqu'à ce que l'équilibre entre, d'une part, la pression de l'huile du cylindre et, d'autre part, le couple résistant combiné avec la tension du res- sort se trouve de nouveau rétabli. Ce rétablissement d'équi- libre est obtenu soit par l'accélération du moteur,soit par la diminution automatique du rapport de transmission, soit pour ces deux raisons. Bien entendu, le rapport de transmis- sion se trouvera automatiquement augmenté dès que pour une raison quelconque la pression de l'huile dépassera le couple résistant combiné avec la tension du ressort.
Avec le moteur tournant au ralenti et le véhicule à l'arrêt (voir fig. 15) on obtient la marche arrière en rame- nant vers la gauche la tige de commande arrière 68. Cette ma- noeuvre déplace les tambours 67 et 75 (fig. 1) à l'intérieur du carter du mécanisme de transmission, vers les positions de marche arrière décrites déjà et, en même temps, ferme le tuyau 114 à la soupape 128 et ouvre à la soupape 132 l'ori- fice de décharge ou tuyau 134 qui communique ainsi avec le tuyau 97. Le tambour de frein 71 est ?lors entraîné dans la direction de la flèche (fig. 19).
Pour mettre en marche le véhicule., le chauffeur accélère le moteur comme pour un dé- marrage en avant; l'huile sous pression arrive alors par le tuyau 91, la soupape 115 et le tuyau 109, au cylindre de frein 108, serrant'ainsi le ruban de frein 72 et arrêtant le tambour 71 ainsi que le disque du milieu du mécanisme de transmission. Comme le couple résistant appliqué au tambour de frein est dirigé dans le sens de la flèche (fig. 19) les deux pistons 106, 107 sont déplacés vers la gauche (dès que le ruban se serre) jusqu'à ce que le piston 106 ne puisse plus aller plus loin.
Le mouvement, vers la gauche, du piston 107 ouvre le tuyau 114 (au cylindre de frein 108) mais l'autre
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Rxtrémité de tuyau en question a été fermée par la soupape 128 et, par suite, aucune goutte de l'huile située entre les pistons ne -;'échappe par le tuyau 114. Comme la communication du tuyau 97 avec le tuyau 91 est fermée (par la soupape 132), l'ouverture de la soupape 135, par l'huile sous pression ve- @@nt du tuyau 91, empêche l'huile d'arriver au cylindre de eemande 96 et, par suite,, la transmission reste dans la po- wt Lion correspondant à la faible vitesse quelle que soit l'accélération que l'on donne au moteur. La fig. 19 représente la position des organes du mécanisme pour marche arrière.
Pour reprendre la marche avant après la marche arriè- re (fig. 19) on amène d'abord le véhicule à l'arrêt en fermant le papillon du moteur. La diminution qui en résulte, dans la pression de l'huile, permet aux-soupapes 135 et 115 de se fermera les pistons 107, 106 se déplacent alors vers la droite juwqu'à la position représentée sur la fig. 15. En déplaçant la tige de manoeuvre 68 en arrière (vers la droite, à partir de la position représentée sur la fig. 19) on revient alors complètement à la position représentée sur la fig. 15.
L'appareiJ. comporte également une¯soupape de frein 92 (fig. Il-) communiquant, avec le tuyautage de pression prin- cipal 91 et dont la décharge se fait dans le réservoir. Cette soupape est maintenue constamment fermée (par exemple au moyen d'un ressort 141) quand on ne se sert pas des freins du véhi- cule, mais elle estreliée aux freins de manière que, lorsque ces derniers sont appliqués, la soupape s'ouvre, ce qui permet à l'huile du tuyau 91 de s'écouler directement dans le réser- voir.
Cet écoulement a pour effet de supprimer la pression dans tout le système, ce qui se traduit par un desserrage j@@édiat du ruban de frein et permet au tambour 71 de tourner librement, Dans cc. conditions, le mécanisme ne transmet pas
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de force motrice au véhicule quand la soup@2e 92 est suffi- samment ouverte pour desserrer le ruban de frein 72 ou pour empêcher l'application de ce dernier de marière à arrêter le tambour. La soupape peut être reliée aux freins de toute ma- nière commode et convenable. Par exemple, la fig. 20 montre la soupape reliée à une pédale de frein du type courant 140 par une transmission comprenant un levier coudé 142, une bielle 143 et un bras 144.
Si le véhicule se trouve sur une rampe, la pédale peut êtreabaissée suffis@@ment (en vue d'empêcher le recul du véhicule) pour que l'ouverture résul- tante de la soupape ne permette pas le développement de la pression de l'huile nécessaire pour mettre le véhicule en route. En pareil cas, on se sert du frein a, main pour contrô- ler le véhicule, ce qui permet d'abandonner la pédale de frein et de fermer la soupape.
La vitesse du moteur pour laquelle le véhicule dé- marre et les changements de vitesse (par augmentation ou di- minution) dépendent en général de deux facteurs: la position de la "soupape de vitesse" 90 et la viscosité de l'huile utilisée dans le système de commande. Pour une position dé- terminée de la soupape, il passe plus d'huile légère que d'huile épaisse et inversement. De même, avec une huile don- née, il passera plus de liquide si l'ouverture est grande que si elle est faible. Par suite, en réglant la soupape, on peut chtenir compte d'un état quelconque de 1-'huile; par exemple, par temps froid, l'huile est froide et par suite plus épaisse.
De même, la soupape peut être réglée, pendant que l'on con- duit, pour permettre l'obtention d'une vitesse voulue quel- conque du moteur sans augmentation rapide correspondante du rapport de transmission. On peut ainsi obtenir une vitesse du véhicule plus grande avec 1'des vitesses" de transmission plus faibles, ce qui peut être utile quand le trafic est in- tense. En ouvrant, par exemple, le papillon du moteur au
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rr.oyen du levier à main habituel placé sur la colonne de direction et en manoeuvrant ensuite la soupape de vitesse on pout imprimer au véhicule une vitesse grande sans venir en prise directe, ce qui correspond à la position "de grande @itesse" du système de transmission courant avec train bala- deur.
@eanmcins, si la soupape de vitesse n'est pasou- varte suffisamment pour maintenir la transmission dans la position correspondant à la plus faible vitesse, le mécanis- Ee changetoujours automatiquement son rapport de transmis- sion (lequel diminue) chaque fois que le couple résistant est supérieur au couple moteur du mécanisme. En donnant aux pressions appliquées aux points de contact des disques avec les galets des valeurs assez fortes pour, transmettre le maxi- mim de puissance du moteur, avec le plus faible rapport de transmission, on évite tout glissement des disques sur les galets. Avant que ce glissement puisse avoir lieu, le moteur s'arrêtera; dans ces conditions, il n'y a pas à craindre des avaries dnes à l'usure qui pourrait être provoquée par le glissement.
Pour arrêter le véhicule, il suffit de fermer le papillon et d'appliquer les freins: le ruban de frein 72 est alors desaerré et le disque central de la transmission peut ainsi tourner librement, en sorte que la transmission cesse d'entraîner le véhicule.
Une caractéristique importante de l'invention con- siste dans ce fait que les axes des porte-galets sur les- quels les galets oscillent pour modifier le rapport de trans- mission du mécanisme sont obliques par rapportaux plans dans lesquels tournent les disques. Cette obliquité des axes des supports est indiqueée. d'une façon @@@ exagérée, sur les figs. 21 et 22. Sur ces figures, qui sont des coupes faites
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suivant un plan passant par la ligne 21 de la fig. l, le disque d'entraînement 10 et l'arbre moteur 12 tournent dans le même sens, comme l'indiquent les floches, tandis que le disque du milieu 15 tourne dans le sens opposé indiqué par la flèche correspondante.
L'axe commun aux disques et à l'arbre moteur est représenté par la ligne m-m; la ligne n-n, qui représente l'axe du support 22 est oblique par rapport aux plans des disques. On remarquera toutefois due sur la fig. 21 l'axe du galet, perpendiculaire au plan de la figure au point o coupe l'axe du disque et, par;suite., que le galet occupe une position d'équilibre; les composantes hi de la fig.8,sont donc toutes les deux nulles et par suite le galet n'oscille pas.
Si l'on suppose que le galet est déplacé par le'mouvement du support vers le bas de la fig. 21 (en s'écar- tant de l'observateur sur la fig. 1 et vers la gauche de la fig. 2), ce qui amène l'axe du galet au point o', l'axe du galet ne coupe plus l'axe du disque et, par suite, le ga- let commence à osciller vers une position correspondante à un rapport de transmission plus petit. Pendant ce temps, l'axe du galet qui, à tout instant, reste perpendiculaire à l'axe d'oscillation n-n, bascule en montant vers l'axe du disque et, finalement, coupe de nouveau cet axo, comme le montre la fig. 22 sur laquelle l'axe du galet, figure par la ligne p-p,coupe m-m au point S. Le gilet est alors de nou- veau en équilibre et, dans ces conditions, l'oscillation prend fin.
Il importe de remarquer que le mouvement de bas- cule angulaire du galet, c'est-à-dir; l'oscillation néces- saire pour amener l'axe p-p du galet à couper '¯'axe m-m du disque, est en général proportionnel 1: la distance o-o' ou bien, pour employer une autre explication. plu:; le déplace- ment du galet provoqué par le déplace @ent de son support est grand, plus l'oscillation est grande et inversoment, moins
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le déplacement est grand -plus l'oscillation est petite. Bref, l'inclinaison des axec d'oscillation oblige l'oscillation de rattraper .pour ainsi dire le déplacement. L'inclinaison vou- lue de l'axe du support peut être obtenue en disposant les tourillons 24 dans les blocs 35 comme le montre la fig. 3.
On remearquers que le retour du galet à la position d'équilibre n'entrain- pas le retour du dispositif de manoeuvre du sup- port à une position initiale ou normale. Par exemple, si le piston de commande de vitesse 95 ,(fige 11) est avancé pour provoquer une modification (accroissement) du rapport de transmission, le piston reste dans sa position avancée quand les galets oscillants atteignent leur position d'équilibre.
En d'autres termes, dans leur réglage pour le changement de vitesse les galets "suivent" le dispositif de commande et à chaque position des galets correspondant à un rapport de transmission, correspond une position déterminée du système de commande, par exemple du piston 95. En inclinant ainsi les. axes d'oscillation) on coordonne la position du système de commande avec la position des galets qui correspond au rapport de transmission. Par suite, le piston peut servir de soupape pour commander la pression du fluide (par l'intermédiaire du tuyau 98. de la soupape 117 et du tuyau 118) dans le cylindre 108 en vue ci.' amener l'appareil en prise directe avec un rap- port de transmission approprié.
C'est là un avantage très im- portant de l'inclinaison des axes d'oscillation, car il sim- plifie considérablement le mécanisme de commande. Un autre ' avantage inportant sera expliqué, plus loin.
Il reste à décrire deux caractéristiques avantageuses: l'une, c'est la répartition égale de, la charge entre les galets d'une série et l'autre, c'cst la répartition égale de la charge entre les séries elles-mêmes. La première donne la certitude que chaque' galet effectuera toute sa part de travail et la
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seconde que chaque série effectuera toute sa part.. Pour cela, il importe que la commande du changement de rapport de trans- mission dépende du couple moteur, c'est-à-dire que la résis- tance opposée au changement de vitesse soit directement pro- portionnelle à la charge ou au couple moteur à transmettre, ou varie comme une fonction directe de ce couple.
Un avantage important de la répartition égale con- siste dans la compensation automatique des défauts de construc- tion. S'il était possible ou pratique d'obtenir l'alignement et l'espacement parfaits des pièces, une liaison rigide éta- blie entre l'arbre ou organe récepteur et les dispositifs mo- teurs pourrait répartir la charge, mais comme cette condition est difficile, sinon virtuellement impossible, à réaliser, les systèmes égalisateurs assurent une répartition convenable de la charge en dépit des défauts de construction restant dans les limites habituelles tolérées. Ceci da un;effet très avanta- geux sur la puissance (dimension et dur'e) du mécanisme de transmission.
En effet, si l'un des galets prend plus que sa part de charge, les pressions entre les disques et les galets doivent être appliquées sur ce galet ce qui a pour résultat de diminuer la puissance. Ainsi, dans une série de deux galets, si l'un de ceux-ci prend deux fois plu.-- de charge que l'autre, ce dernier n'effectue que la moitié du travail et la réduc- tion de puissance résultante sera de 25 % ou de l'ordre de 25 %. Un autre avantage de la forme à deux séries ou"duplex" de l'invention, c'est qu'il est possible d'appli-uer la com- mande du changement de vitesse à l'une des séries seulement, ce qui simplifie beaucoup l'appareil.
Dans le cas de trois galets disposés autour d'un centre commun aux sommets d'un triangle équilatéral et sou- mis à une charge donnant naissance à un couple, 1.'égalisateur peut affecter la forme d'une bague (ou d'une pièce à plusieurs
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branches) flottante avec trois points d'appui. C'est ce que représente un peu schématiquement la fig. 23 sur laquelle l'égalisateur 150, sous la forme d'une pièce à trois bras, peut flotter légèrement autour d'un arbre 151 et est soumis à une force de torsion indiquée par les flèches.
A cette force de torsion résistent trois doigts 152, 153, 154 enga- gés dans des évidements ménagés aux extrémités des bras éga- lisateurs. Si l'on suppose que.,, par suite d'un défaut de construction, ou pour toute autre raison, l'un des doigts 152,par exemple, se trouve amené en 152a ou 152b, alors l'égalisateur peut, par un mouvement de rotation autour d'un centre instantané extérieur 155, se régler de lui-même pour les positions des doigts et répartir ainsi la charge d'une façon à peu près égale pendant et après le déplacement du doigt 152.
Il est évident que la même répartition égale est obtenue si la pièce à trois branches est fixe par rapport à l'arbre et si les doigts sont supportés par un organe flot- tant. Cornue on le voit sur les figs. 2 et 4, celles-ci re- présentent un dispositif utilisant le principe de la fig.25.
Sur la première desdites figures, les culbuteurs 28 et les galets 18, 19 et 20 sont soumis à l'action du couple moteur du disque 10 et à celle du couple résistant de la charge appliquéà l'arbre récepteur 63 Les culbuteurs basculent sous l'action de la bague égalisatrice flottante 55, à la- quelle sont librement reliés les bras 344 des culbuteurs; cette bague égalisatrice est reliée, par les bras 36 au tambour 37 (fig. l). Le dit tambour (et, de préférence, le tambour 39 également) est formé d'une plaque de métal élas- tique de manière que sa¯. section transversale portai bernent circulaire puisse subir une légère déformation.
Si alors les culbuteurs, les galets, les porte-galets, etc., sont
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exactement de la même dimensions et sont arrangés avec une précision parfaite, la rotation relative des deux tambours fera basculer également tous les culbuteurs; le déplacement résultant des porte-galets et des galets sera le même et les trois galets viendront, en oscillant, occuper exactement la même position. Aucun d'eux ne tendra à entraîner la charge plus vite que l'autre et, par suite, la charge se trouvera également répartie entre les trois.
Mais si, à cause d'un dé- faut de construction, les bras 34 ne sont pas séparés par des angles égaux et si, par suite, l'un des culbuteurs tend à basculer plus que l'autre, la bague 35 en tournant se règle d'elle-même pour la position incorrecte du bras, de la même façon que la pièce 150 (fig. 23), le tambour flexible 37 cé- dant plus ou moins pour prendre une forme ovale et permettre ainsi le réglage en question.
De même, les galets 50, 51 de la deuxième série (fig. 1 et 9) sont montés, de manière à flotter sur la pièce à trois branches-1,55 et sont reliés à la bigue égalisatrice 56 par des doigts 58 engagés dans des rainures radiales des cul- buteurs 54 dans lesquels tournent les porte-galets. Les doigts en question sont fixés sur des pattes 58a partant de la bague et dirigées, suivant les rayons, vers l'intérieur, dans le plan des bras de la pièce à trois branches. La bague peut alors se régler d'elle-même comme la pièce 150 de la fig. 23.
Pour expliquer la répartition égale du travail entre les séries de galets, on va se référer à la fig. 24, laquelle représente les deux disques d'entraînement 10, 11 fixés sur un arbre 12, des pièces à trois branches 25, 55 fixées sur l'arbre creux 13a, et des galets 19, 50 avec leurs supports.
Les culbuteurs 157,158 sontsimplifiés et, à la place du tam- bour 75 et de la bague 56 de la fig. l, l'arbre récepteur 63
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possède, avec le c-Lil',)uteur-i58, une liaison constituée par un bras 159, un doigt 150, et un-,, deuxième doigt 151. Pour la simplicité du déssin, on a supprimé le mécanisme de commande chargé de modifier le rapport de transmission, de môme que le disque du milieu et le dispositif chargé d'empêcher ce dernier de tourner. A la place du mécanisme de changement de vitesse et du dispositif égalisateur de la première série de galets;, on a figure. un coin 162 qui maintient la première sé- rie dans une position correspondant à un rapport de transmis- sion fixe.
Comme les deux pièces à trois branches sont re- -liées invariablement par l'arbre 13a elles doivent tourner à la même vitesse. De même aussi, comme le rapport de transmis- sion entre les deux disques avec lesquels coopère le galet 50 (le disque Il et le disque du milieu non figurés) est déter- miné par la position du galet 19 et comme le galet 50 est li- bre de flotter par rapport à sa pièce à trois branches 55, c'est-à-dire de déplacer son axe au-dessus ou au-dessous de l'axe du disque, avec l'oscillation qui en résulte, le galet 59 doit prendre de lui-même la position angulaire correspon- dant au même rapport de transmission que le galet 19.
l'on. suppose maintenant que l'arbre moteur 65 rencontre une résistance., celle-ci va être transmise, par le bras 159, le doigt 160 et le.doigt 161, à un collecteur 158 tendra à faire basculer ce dernier et à appliquer ainsi une force verticale au porte-galets. Si cette force fait mon- ter le supporta l'axe du galet sera amené au-dessus de l'axe du disque (c'est-à-dire qu'il ne coupera plus ce dernier) et le bord de droite du galet;, en contact avec le disque Il,, se déplacera vers l'extérieur en décrivant une spirale sur le disque. Mais ce mouvement oblige le galet à tourner autour de :)'axe du disque avec une vitesse plus crante que précédemment,
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ce qui abaisse immédiatement le galet vers sa position neutre.
Si le galet vient au-dessous de la position neutre,l'action inverse se produit et le galet revient de nouveau à la posi- tion neutre. Comme le plus léger déplacement, dans l'une ou l'autre des directions, produit le résultat décrit, on voit facilement qu'il ne se produira, en fait, aucun déplacement.
Dans ces conditions, le galet est stable par rapport à la réaction du culbuteur et conserve sa position ou son angle par rapport à l'axe du disque, quelle que soit la charge ap- pliquée, à moins, bien entendu, que cette charge soit assez forte pour vaincre l'adhérence du galet sur le disque et pour faire glisser ainsi ces pièces l'une sur l'autre. En se reportant à la fig. 25, on voit que si le rayon b est infé- rieur au rayon a, non seulement le doigt 161 appliquera une réaction dirigée vers le bas sur le galet 50 (fig. 24), mais encore il exercera une réaction tangentielle sur la pièce à trois branches 55, réaction qui sera transmise au galet 19 par l'arbre 13a et par la pièce à trois branches 25. Par suite, si le rayon b (fig. 25) est convenablement choisi par rapport à a et à d, la. charge se trouvera également répartie entre les deux séries de galets.
En outre, s'il y a deux (ou plus de deux) galets également décalés et si les doigts 160 (au nom- bre de deux ou davantage) et les doigts 161 peuvent flotter, la charge sera répartie également non seulement entre les deux séries de galets, mais encore entre les galets de la deuxième série. Le flottement voulu de l'égalisateur peut être obtenu de toute manière commode et convenable, mais il est préférable de s'en tenir au procédé simple représenté sur la fig. 9, dans lequel l'égalisateur (bague 56) est relié aux porte-galets par des doigts 58 engagés dans des rainures 58a.
Comme on le voit -sur la fig. l, quand le véhicule
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descend une côte avec le ruban de frein 72 desserré, la ro- tation relative des disques 10-11 et 15 s'effectue dans le sens contraire de celui qu'indiquent les flèches. Dans ce cas, le disque 15 tourne avec une vitesse angulaire supérieure à celle des disques 10-11 et, par suite, les galets tendent à tourner en s'écartant des disques. Pour l'éviter, les por- te-galets sont pourvus de bras 21a, 50a qui peuvent accrocher des butées 21b. 50b portées par le manchon 13a.
Des butées ré- glables 30a, 30b sont également prévues sur les culbuteurs 28 (fig. 4) et des butées analogues 54b, 54c (fig. 9) pour coopé- rer avec les oreilles 58, et empêcher ainsi les culbuteurs d'ètre déplacés trop loin par les systèmes de commande, dans cas où ces derniers permettraient autrement un tel dépla- coment excessif. De telles butées, chargées d'empêcher un meuvement de bascule excessif vers la position correspondant hune faible vitesse sont, en général, nécessaires sur la sé- rie motrice de galets (c'est-à-dire les galets 50, 51 dans le mécanisme représenté) pour assurer à la deuxième série sa part de charge quand le mécanisme est "en marche arrière!! car, dans ce cas, le dispositif égalisateur n'agit pas.
En générale il faut aussi des butées sur la deuxième série pour empêcher un mouvement de bascule excessif vers la position correspondant à une grande vitesse.
Dans les divers mécanismes de transmission à friction 'dents, les axes d'oscillation des galets de transmission sont parallèles aux plans des disques et l'oscillation des galets est provoquée non par le déplacement transversal des galets par rapport à leurs axes de rotation, mais par l'in- clinaison des axes d'oscillation dans leur propre plan. Ce procédé exige que, lorsque les galets atteignent la position voulue correspondant au nouveau rapport de transmission, les axes d'oscillation soient ramenés à une position normale afin
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d'arrêter le mouvement d'oscillation. Dans un pareil système, la plus légère inclinaison des axes d'oscillation provoque une oscillation ininterrompue jusqu'à ce que les axes soient ramenés à la position normale.
Par suite, il n'y a pas, pour chaque position des galets correspondant à un rapport de transmission, de position correspondante du système de com- mande dans laquelle ledit système reste, après le changement de vitesse. Mais si les axes d'oscillation sont inclinés sur les plans des disques (comme c'est le cas dans l'invention) alors, pour chaque position des galets correspondant à un rapport de transmission, il y a une position déterminée du dispositif chargé de faire osciller les axes. L'inclinaison des axes coordonne ainsi la position du dispositif de comman- de avec la position des galets correspondant au rapport de transmission du mécanisme.
En revenant à la fig. 25, il est bon dans certains cas que le rayon ± et l'axe d'oscillation n-n soient perpen- diculaire l'un sur l'autre, car on obtient ainsi, pour les porte-galets, un mouvement plus voisin, du mouvement rectili- gne quand les culbuteurs basculent de manière à déplacer les porte-galets et à provoquer ainsi l'oscillation de ces der- niers. Avec un tel angle, les galets présentent le maximum de sensibilité à l'action du couple moteur et, par suite, on obtient le maximum de résistance au emplacement des galets pour l'augmentation du rapport de transmission.
Si 1-'axe 54a du culbuteur est placé plus loin de l'exe du disque:, en ' donnant à l'angle de n-n avec f (au-dessus de f) une valeur 'supérieure à 10 , on diminue la sensibilité à laotien du couple moteur et cette sensibilité disparaît quand le pivot se trouve à l'intersection du rayon e et de l'axe d'oscilla- tion n-n. On a ainsi la possibilité d'obtenir, par la posi- tion donnée au pivot du ,culbuteur, la sensibilité désirée à
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Inaction du couple moteur.
Au point d'intersection dont il vient d'être question, on a le déplacement minimum de porte- galets (le long de l'axe d'oscillation ou parallèlement à cet axe) quand les culbuteurs basculent au lieu que ce soit quand lebporte-galets oscillent comme dans le premier dispo- sitif dont il a été parlé plus haut. Néanmoins, si les axes des supports, c'est-à-dire les axes d'oscillation sont incli- nés comme dans la présente invention, on obtient encore l'a- vantageuse coordination de la position de commande avec la position correspondant au rapport de transmission.