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"MECANISME DE TRANSMISSION ET DE TRANSFORMATION DE VITESSE ENTRE UN ARBRE MOTEUR ET UN ARBRE ENTRAINE"
La présente invention est relative à un mécanisme de transmission et de transformation de vitesse entre un arbre moteur et un arbre entraîné, permettant d'obtenir entre ces deux arbres un rapport de vitesse toujours proportionnel à la résistance éprouvée par l'arbre entraîné, le dit mécanisme permettant de faire tourner l'arbre à entraîner non seulement à toutes les vitesses comprises entre zéro et la vitesse de l'arbre moteur, mais également à des vitesses supérieures à celles du dit arbre moteur.
Suivant l'invention, ce mécanisme ne comporte aucun organe d'embrayage sujet à usure et à déréglage, et son action de transmission et de transformation de vitesse peut être rendue entièrement automatique.
Un tel mécanisme peut trouver son application à la
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transmission et à la transformation de toute force mécanique fournie soit par un moteur fixe, moteur d'aviation, moteur marin,.ou moteur d'automobile, où il remplacera efficacement l'embrayage et le changement de vitesse.
Suivant l'invention, la transmission de la force mécani- que' de l'arbre moteur est obtenue par la prévision, en bout du dit arbre, d'un maneton dont la position peut être rendue concentrique à l'arbre moteur ou excentrique par rapport à ce dernier. Ce maneton est engagé par une ou plusieurs four- ches solidaires d'arbres soutenus dans des paliers appropriés et portant chacun un pignon libre, engrenant avec un pignon d'attaque prévu sur l'arbre à entraîner, la vitesse de rota- tion, dans un sens, des roues libres étant proportionnelle à l'amplitude des oscillations imprimées aux fourches préci- tées, suivant le décalage radial du susdit maneton par rapport à l'arbre moteur.
A simple titre démonstratif, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, dans son application à un véhicule automobile, se trouve décrite ci-après en référence aux dessins schématiques annexés , dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du mécanisme de transmission et de transformation de vitesse.
Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de Fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe partielle longitudinale du dispositif permettant d'accoupler en prise directe l'arbre moteur et l'arbre entraîné.
Comme le montre la Fig. 1, l'arbre moteur 5 est pourvu à son extrémité d'un plateau. 6, soutenu périphériquement, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 7, sur une projection intérieure du carter 8 enfermant le mécanisme.
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Le plateau 6 présente un ménagement ou rainure trans- versale 9, dans laquelle peut coulisser, radialement, une douille 10 portant un maneton 11. La douille 10 est engagée sur la partie filetée d'une broche 12 agencée diamétralement et soutenue à ses deux extrémités dans le plateau 6, la dite broche 12 pouvant être tournée autour de son axe longitudi- nal, au moyen d'un pignon ou secteur denté 13 engageant une denture correspondante 12a prévue à l'une des extrémités de la dite broche.
Dans la forme d'exécution représentée, le secteur denté 13 est soumis aux déplacements d'une tige 14 solidaire d'une douille 15 déplaçable longitudinalement sous l'action d'un régulateur centrifuge 16 solidaire de l'arbre moteur 5, et pourvu d'un ressort antagoniste 16a.
Le maneton 11 est engagé, de préférence, par trois four- ches 17, 18, 19, solidaires respectivement d'arbres 20, 21 et 22 portés dans des paliers appropriés formés dans le carter du mécanisme.
Chaque arbre 20,21 et 22 porte respectivement un pignon libre 23, 24 et 25 engrenant avec un pignon fou 26 porté par l'arbre à entraîner 27.
Une griffe 28 est montée à coulissement dans des rai nures 29 de l'arbre 27 , la dite griffe 28 pouvant, à l'aide d'une commande quelconque, de type usuel, être amenée dans les encoches correspondantes 30 présentées par un flasque 26a du pignon fou 26.
La Fig. 1 montre tous les organes du mécanisme en posi- tion d'arrêt et dans la position dite de "point mort".
En admettant que l'arbre moteur 5 soit mis en mouvement, l'écartement progressif des contrepoids du régulateur centri
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fuge 16 attirera la douille 15 contre l'antagonisme du ressort 16a et agira sur le secteur 13 pour faire tourner la broche 12 autour de son axe. La douille 10, qui est guidée à coulis- sement dans la rainure 9, sera donc déplacée radialement et amènera le maneton 11 dans une position excentrée par rapport à l'arbre 5.
Ce décentrement du maneton 11 tournant avec le plateau 6 aura pour-effet d'imprimer aux fourches 17, 18, 19, et par conséquent aux arbres 20, 21,22, un mouvement oscillatoire dont l'amplitude sera d'autant plus grande que le maneton 11 sera excentré davantage.
Les pignons libres 23, 24 et 25 ,:oàlés sur les dits ar- bres, ne sont donc déplacés que dans un seul sens du mouvement oscillatoire des arbres 20, 2,1, 22 ot, dans ce déplacement intermittent ils entraînent le pignon fou 26.
Si la griffe 28 est alors déplacée par coulissement et amenée en engagement avec les encoches du flasque 26a, l'arbre 27 se trouvera entraîné en rotation, c'est-à-dire en marche avant.
On comprendra aisément que suivant la résistance éprouvée par l'arbre entraîné 27, les fourches 17, 18, 19 opposeront plus ou moins de résistance à la rotation du maneton 11. Dans ces conditions, si l'arbre entraîné 27 éprouve une très forte résistance, cette résistance aura pour effet de freiner l'ar- bre moteur 5 par l'intermédiaire du maneton 11 et du plateau 6.
Le ralentissement de l'arbre moteur se traduira par un rappro- chement des contrepoids du régulateur centrifuge 16, une rota- tion de la broche 12 et, conséquemment, un rapprochement du maneton 11 vers le centre de l'arbre moteur 5 qui rencontrera de ce fait une résistance moindre.
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On comprendra aisément qu'un calcul convenable des lon- gueurs des fourches 17, 18, 19 et des rapports entre les pi- gnons libres 23, 24, 25 et le pignon fou 26 permettra d'entraî- ner l'arbre 27 à, une vitesse plus grande que celle de l'arbre moteur 5.
En vue de l'entraînement en sens inverse de l'arbre 27, c'est-à-dire en marche arrière, les arbres 20, 21, 22 portent respectivement un second pignon libre 31, 32, 33 disposés inversement, c'est-à-dire dont le sens d'action est opposé à celui des pignons libres 23, 2A, 25. Les pignons libres 31, 32, 33 sontégalement enengrènementconstant avec un second pignon fou 34 tournant sur 1'arbre 27, ce pignon fou 34 pré- sentant des encoches 35 destinées à être engagées par la griffe coulissante 28 lorsque celle-ci est déplacée en sens opposé à celui correspondant à l'entraînement en marche avant.
L'enclanchement de la griffe 28 avec le pignon fou 34 aura donc pour effet d'entraîner l'arbre 27 en sens inverse, soit en marche arrière.
Lorsque la griffe 28 se trouvera dans une position in- termédiaire, c'est-à-dire dégagée de l'un et l'autre des pi- gnons 26 et 34, l'arbre 27 ne sera soumis à aucun entraînement dans un sens ou dans l'autre; le mécanisme se trouvera alors au point mort.
Il est bien entendu que la douille 15 agissant sur le secteur 13 pour déplacer radialement le maneton 11, au lieu d'être commandée par le régulateur centrifuge 16, pourra être soumise à l'action d'une commande mécanique pareille à celle d'un collier d'embrayage, par exemple, cette commande mécani- que pouvant même fonctionner automatiquement, soit sous l'ac- tion d'un régulateur agissant sur la vitesse du moteur, soit sous l'effet de la dépression créée dans le moteur, soit
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hydrauliquement, électriquement, pneumatiquement ou par tout autre moyen approprié quelconque. Une commande à main ou à pédale pourra également être prévue en vue de pouvoir ramener, à volonté, le maneton 11 dans l'axe de l'arbre 5 et produire ainsi un débrayage du mécanisme.
Comme montré en Fig. 3, un dispositif d'accouplement en prise directe, des deux arbres 5 et 27, pourra être incorporé dans le mécanisme faisant l'objet de l'invention.
Dans ce but, le centre du plateau 6 se prolonge par un arbre 36 concentrique, et se prolongeant jusque dans l'arbre
27'par une portion 37, de diamètre réduit et susceptible de coulisser longitudinalement à l'intérieur du dit arbre 27. Le manelon 11 utilisé dans le cas précédent est, dans ce cas, rem- placé par un maneton creux 11a dépla.çable sur la partie file- tée de la broche 12.
Ce maneton 11a porte sur sa périphérie une rainure ou came 38 engagée par un bouton 39 solidaire d'une biellette 40 ' destinée à agir sur une griffe 41 montée à coulissement sur l'arbre 36.
Il est à remarquer que la carne 38 présente un tracé tel que lorsque le maneton 11a sera déplacé radialement sur la broche 12, et lorsqu'il aura atteint une position telle que l'arbre 36 et l'arbre 27 tournent à peu près à la. même vitesse, la rampe 38a de la came 38 aura déplacé rapidement le bouton
39, lequel, par l'intermédiaire de la bielle 40, amènera ra- pidement la griffe 41 en engagement avec la griffe correspon- dante 42 montée sur l'arbre 27.
Il est bien entendu que la rotation de la broche 12, en vue de déplacer radialement le maneton !la pour obtenir les vitesses intermédiaires ou la prise directe, pourra, comme dans le cas précédent, être obtenu mécaniquement ou automati-
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quement,
Il est à remarquer que lorsque l'arbre 27 est appelé à tourner à une vitesse plus grande que celle de l'arbre 36, le déplacement continué du maneton 11a aurapour effet, par suite du tracé de la rainure ou came 38, de dégager l'une de l'autre les griffes 41 et 42 et de permettre, par les moyens décrits précédemment, une rotation plus rapide de l'arbre 27.
S'il est fait usage d'un régulateur centrifuge, celui-ci pourra être efficacement pourvu, dans ce cas, de deux res- sorts 16a de tension différente, le plus faible permettant de passer par toutes les vitesses comprises entre zéro et la prise directe, le plus fort étant destiné à retenir le plus longtemps possible les organes dans la position de prise direc- te, mais permettant toutefois le déplacement complet du mane- ton 11a, en vue de surmultiplier la vitesse de l'arbre en- traîné 27.
Le freinage du véhicule par le moteur est obtenu de la manière suivante :
La griffe 28 étant en engagement avec le pignon d'en- traînement 26 de marche avant, dans une descente par exemple, le pignon 26 entraînera par sa couronne dentée 26b un pignon 43a fixé sur un arbre 43, soutenu dans des paliers formés dans le carter du mécanisme, le dit arbre portant à l'une de ses extrémités un pignon 44 engrenant avec un pignon libre 45 monté sur une projection 46 du plateau 6.
Ce pignon libre 45 étant agencé de manière à n'entraîner le plateau 6 que dans un seul sens, à savoir celui de l'entraînement du moteur, il en résulte que cet entraînement du moteur, par le mécanisme de transmission, ne se produira que lorsque l'arbre 27 tourne à une vitesse plus...
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grande que celle de l'arbre 5, sous l'effet du poids du véhicule en descente.
Il est à remarquer que ce dispositif de freinage par le moteur pourra être combiné de façon à utiliser cette action de freinage chaque fois que l'arbre 27 aura tendance à en- traîner l'arbre 5, ce dispositif pouvant être commandé, par exemple, par la pédale d'accélérateur qui produirait l'engage- ment ou le désengagement de l'arbre 43 et du pignon 44, pour obtenir, à volonté, l'action de roue libre du pignon 4.5,
Il pourra également être fait usage de deux ou trois arbres tels que 43 avec pignon 44, suivant le travail auquel peut être appelé le mécanisme.
Enfin, selon l'invention, ce dispositif de freinage par le moteur pourra également être agencé en vue d'exercer son action lorsque le véhicule roule en marche arrière.
Le mécanisme de transmission et de transformation de vi- tesse qui vient d'être décrit permet donc d'entraîner l'arbre 27,à toutes les vitesses désirables comprises entre zéro et une vitesse supérieure à celle de l'arbre moteur, ce mécanisme entraînant toujours l'arbre de transmission à une vitesse appropriée à celle de l'arbre moteur.
Dans son utilisation sur un moteur d'avion, par exemple, il permettra de faire tourner l'hélice à une vitesse appro- priée à l'allure de l'appareil, tout en conservant toujours le régime voulu suivant la vitesse du vent, ces mêmes avantages se retrouvant d'ailleurs lorsque le mécanisme est utilisé avec un moteur marin.
Il est bien entendu que, sans sortir de l'esprit de l'in- vention, les divers organes constituant le mécanisme décrit ci-dessus pourront subir toutes les modifications qu'il pour- rait être jugé utile d'y apporter, par exemple les fourches
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pourront d'attaque 17, lE, 19/etre remplacées par des bielles dont le pied engagerait le maneton 11 et dont la tête attaquerait le maneton d'une manivelle solidaire de chacun des arbres oscil- lants 20, 21, 22.