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: .Perfectionnements aux mécanismes de transmis- sion de force à vitesse variable"
La présente invention se rapporte à des mécanismes de transmission de force à vitesse va- riable du type qui comporte, d'une part. des dis- ques de friction de même axe présentant des gorges torôîdales et, d'autre part, des galets de friction interposés qui coopèrent avec les surîaces toroîdales .pour transmettre la force motrice d'un disque à
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l'autre, des dispositions étant prises pour faire varier la vitesse relative entre les éléments de commande et les éléments commandés en faisant os- ciller les galets sur des axes transversaux à leurs axes de rotation pour les régler.
Dans un mécanisme de ce genre, l'efficacité de l'appareil, en ce qui concerne la force transmise, dépend, toutes autres conditions restantes étant les mêmes, du nombre de galets utilisés entre les disques et il est clair que, pour des disques et des gorges de diamètres déterminés, il n'est pas possible d'augmenter indéfiniment le nombre de galets qui, pour des raisons pratiques, sont répartis à angles égaux autour de l'axe des disques. Si le mécanisme
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15 est destiné à réaliser une variation raisonnable du/- rapport des vitesse par exemple de 1/S à 4f.1. ou sil, l'espace disponible sur le tore pour les galets, leurs supports et les organes par lesquels lesdits supports sont supportés à leur tour, limite le nombre de ces galets à 4 ou 5 au plus et, en réal+ lité, trois galets constituent généralement le maximum.
Le Demandeur a conçu un système à galets qui permet de doubler le nombre des galets et d'accroître, par conséquent d'une façon correspond dante, l'efficacité de la transmission. A cet effet on dispose deux galets côte à côte en chaque endroit et on monte les galets de façon qu'ils puis- sent osciller ou qu'on puisse les amener à osciller, dans une certaine mesure, indépendamment l'un de l'autre. Les deux galets peuvent prendre alors des angles relatifs différées par rapport à l'axe des disques de façon que, bien que leurs vitesses périphériques soient différentes, il n'y ait pas
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de ,'ntre lesdits galets et les disques patinage avec lesquels ils coopèrent.
Conformément à l'invention, le mécanisme de transmission comprend des disques à friction de même axe présentant des gorges torordales dans leurs surfaces opposées; plusieurs paires de galets de friction disposés entre les disques coopèrent avec les gorges de ces disques; on a prévu des paires
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u galets de supports pour chaque paire de :rouleaux/'ces supports pouvant osciller sur un axe transversal aux axes de rotation des galets et permettant aux galets de chaque paire d'osciller l'un par rapport à l'autre sur ledit axe; le mécanisme comprend, en fin, des organes destinés à supporter lesdits sup- ports et dans lesquels sont montés lesdits supports, de façon qu'ils puissent se déplacer longitudinale ment l'un par rapport à l'autre.
A un autre point de vue, l'invention a pour objet un mécanisme de transmission de force motrice à vitesse variable comprenant:des disques de friction de même axe possèdant des gorges toroî- dales dans leurs surfaces opposées ; une paire de galets entre les disques et coopérant avec les gor- gos des disques en question; des supports enfin pour les galets, supports qui sont susceptibles d'imprimer un mouvement oscillant relatif aux galets l'un par rapport à l'autre, sur un axe trans- versai à leurs axes de rotation afin de faire varier le rapport des vitesses du mécanisme.
L'invention sera mieux comprise lors- qu'on l'expliquera en se rapportant au dessin an- nexé sur lequel
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Les figures 1 et 2 sont des coupes lon- gitudinales schématiques indiquant le fonctionnement du dispositif objet de l'invention;
La figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2, les paires de galets étant rempla- cées par des galets simples;
La figure 4 est une coupe transversale suivant le plan indiqué par 4-4 sur la figure 1, ladite coupe montrant un montage simple et effi- cace pour les paires de galets;
La figure 5 est une coupe de détail, suivant 5-5 de la figure 4;
La figure 6, enfin, est un plan de détail des tourillons sur lesquels sont montées, de façon à pouvoir tourner, les paires de rouleaux.
Si l'on se reporte à la figure 1, on voit qu'on a désigné par 10 et par 11 deux disques de même axe présentant des gorges toroîdales 12 et 13 dans leurs faces internes opposées, On a désigné par 14 et 15 et par 16 et 17 des galets de friction dis- posés par paires et destinés à coopérer avec les surfaces des gorges que présentent les disques.
Les surfaces intérieures opposées des galets sont coniques, ainsi qu'on l'a représenté. Lorsque les galets se trouvent dans la position représentée avec sur la figure 1,/leurs axes de rotation perpendi- culaires à l'axe des disques, si l'on suppose que le disque 11 est le disque de commande et le disque 10 le disque commandé, les vitesses angulaires des disques sont égales.
Si maintenant on fait tourner les galets pour les amener à une position telle que celle qui est indiquée sur la figure 2, en
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donnante d'une part, au rayon R1, entre l'axe aa des disques et le point de contact du galet 15 sur le disque 10, la même valeur qu'au rayon r1 correspondant au point de contact du galet 17 et en donnant, d'autre part, au rayon R2 la même valeur qu'au rayon r2, le disque 10 tourne à une vitesse plus élevée que le disque 11. Si, en même temps les
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rayons y, rtt R et Il sont tels que Rl/tt- = R3/R4D patinage il ne se produit pas de patinage entre un galet quelconque et l'un ou l'autre des disques.
Afin que la valeur nécessaire des rayon,% pour satisfaire à l'équation qui ient d'être indiquée, soit obtenue, on donne aux galets une forme conique, comme le montrent les figures 1 et 2, afin que leurs axes
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de rotation puissent se placer/x-manglEsdifférente par rapport à l'axe des disques.
On peut prévoir des méoanismes pour faire osciller les galets dans les deux sens (dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire, pour l'observateur qui regarde les fi-
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,,ures 1 et 2) tout en maintenant R--R2 = R3/R pour toute position correspondant à une vitesse déter- minée, mais, à la réflexion, il paraît évident que ce mécanisme doit être d'une construction et d'un fonctionnement extrêmement précis car, si l'un des galets se trouve, même d'une faible quantité, dans une position différente de la position correcte, sa vitesse périphérique est différente de la vites- se del'un des disques ou de l'autre, au point où le disque et le galet sont en contact, ce qui con- duit à l'usure du galet ou du disque ou bien encore du galet et du disque.
A cet effet, il est préfé- rable de monter les galets de façon qu'ils viennent
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occuper automatiquement leurs positions relatives correctes lorsqu'on les incline pour qu'ils vien- nent occuper une position correspondant à un au- est dans ce but qu'on applique le mouvement de procession dont il est question dans le mécanisme décrit dans le brevet français anté- rieur du Demandeur, N 6270702, du 14 Juin 1927.
On peut se reporter à ce brevet pour une description plus complète et détaillée des princi- pes que l'on expliquera brièvement dans ce qui suit.
Sur la figure 3 on a représenté des ga- lets simples. Si l'on suppose que les axes des deux galets 14a et 16a coupent l'axe des disques 10a et 11a, c'est-à-dire si l'on suppose que les axes des galets se trouvent dans le même plan que les axes des disques, et si l'on suppose, d'autre part, que le galet 14a se déplace dans son ensemble vers le haut, à partir du plan de la figure 3, et que le galet 16a est abaissé dans son ensemble, le ga- let 14a commence à s'incliner dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, sur un axe perpendiculaire à son axe de rotation,tandis que l'autre galet, le galet 16a, s'incline dans le sens des aiguilles d'une montre sur un axe analogue, De même, si le galet 14a est abaissé et le galet 16a soulevé,
le galet 14a s'incline dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre galet s'in- cline dans le sens contraire. De cette façon, par le simple déplacement des galets transversalement à leurs axes de rotation, les forces dues aux frot- tementsqui se produisent entre les galets, d'une ,part, et, d'autre part, le ou les disques coopérant
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avec ces disques servent à incliner et à amener les galets à des positions correspondant à des vi- tesses plus élevées ou à des vitesses plus basses, selon le cas, Ce mouvement d'inclinaison est dési- gné dans le brevet antérieur susvisé par l'ex pression "mouvement de précession" et les axes sur lesquels les galets s'inclinent sont appelés "axes de précession".
Si maintenant on déplace les galets 14 et 15 et les galets 16 et 17 des figures
1 et 2, d'une façon analogue, chacun des quatre galets se comporte comme les galets 14a et 16a, tou- tefoie avec cette différence que les galets 14 et
15 par exemple ne s'inclinent pas d'un mouvement égal pendant leur mouvement de précession.
Au contraire, lorsque les galets tournent dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, les bords qui se déplacent vers l'extérieur sur le disque 11 s'inclinent et s'écartent l'un de l'au- tre, le bord externe du galet 14 se déplaçant davantage que celui du galet 15 et amenant les deux galets à prendre des positions inclinées l'un par rapport à l'autre, comme on l'a indiqué d'une fa- çon générale sur la figure 2. Le même effet se pro- duit sur les galets 16 et 17. Cet effet d'écarte- ment est dû aux poussées qui tendent à donner aux deux galets un mouvement de précession, ces pous- sées étant différentes en raison du fait que les points de contact (des galets sur les disques) qui se déplacent vers l'extérieur se trouvent à des dit- tances radiales différentes de l'axe des disques.
Dans cette explication on a supposé que les deux dise ques tournent et que les galets sont bon-planétaires,
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c'est-à-dire que les galets ne tournent pas autour des axes des disques, mais il est évident qu'on obtient les mêmes résultats (la précession et l'é- cartement angulaire des galets) lorsque les galets sont du type planétaire.
L'un des effets importants de l'écartement est que les galets prennent d'eux- mêmes la position convenable; en d'autres tenues ils prennent automatiquement des positions angu- laires différentes telles que l'équation R1/R2 = R3/R4 et l'équation r1/r2= r3/r4 soient satisfaites pour tous les points du mouvement de précession qui con- duit aux positions correspondant aux rapports de vitesse le plus élevé ou le plus bas.,
Pour arriver automatiquement à ces éga- lités en faisant osciller les galets l'un par rap- port à l'autre sur le sommet de leurs surfaces in- ternes coniques, on les monte de façon que, lors.
qu'ils exécutent un mouvement de précession, ils puissent se déplacer transversalement à leurs axes de rotation indépendamment les uns des autres.
A cet effet on divise longitudinalement le sup- port pour chaque paire de galets en deux parties, afin que ces deux parties puissent se déplacer l'une par rapport à l'autre lorsque l'un des galets exé- cute un mouvement de précession plus étendu que l'autre. Le support constitué par deux parties pour une paire de galets peut évidemment être consi déré comme deux supports montés dans le même or- gane de support.
On peut utiliser divers mécanismes pour effectuer le réglage initial par le déplacement
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des galets et régler la précession qui en résulte, par exemple des mécanismes tels que ceux qui sont décrits dans le brevet français N 627.702 mention+ né ci-dessus,, On peut amorcer également la préces- sion en inclinant les supports des galets dans un plan transversal à l'axe des disques.
Un mécanisme simple pour incliner les galets de cette façon est représenté dans la demande de brevet américaine N 317.127 du 15 Juin 1931 et le mécanisme décrit dans cette demande a été choisi pour la description particulière dans le présent mémoire, ce mécanisme étant considéré comme approprié et efficace pour réaliser les fins recherchées,
Si l'on se reporte @@intenant à la figure
4 qui montre le mécam@me en coupe transversale, sur un plan situé à mi-chemin entre les deux disques, on voit qu'on a désigné par 20 un bras de commande qui s'étend vers l'extérieur à travers une mortaise circulaire 21 pratiquée dans l'enveloppe 22, ledit bras étant relié, à son extrémité interne, à une roue hélicoïdale 23 montée de façon qu'elle puisse tourner autour de l'arbre 24.
Les galets et les supports des galets étant exactement les mêmes, il suffit de décria en détail ceux qui sont représen tés sur la droite de la figure. Comme on le voit en cet entiroit, l'étrier 25 est monté de façon qu'il puisse tourner dans des sabots arqués supérieur et inférieur 26 et 27 qui peuvent se déplacer dans des guides arqués 28 et 29 fixés sur l'enveloppe 22; l'étrier porte un segment de roue dentée hélicor- dale 30 (voir aussi figure 5) qui engrène avec la ¯roue hélicoïdale 23. A l'extrémité de chacun des
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bras de l'étrier est pratiqua une cavité sphérique contenant un organe 31 en forme de sphère aplatie à l'un des côtés par abattement de la moitié à peu près de la sphère.
Entre les deux hémisphères se trouve le support divisé constitué par deux par ties 32a et 32b dont les extrémités supérieure et inférieure sont ajustées à l'intérieur des cavités de l'étrier. Les surfaces aux extrémités des deux pièces sont ..chanfreinées de façon qu'elles viennent en contact l'une avec l'autre suivant une arête, comme on le voit sur la figure 5, et par conséquent, de manière qu'elles puisent s'incliner l'une par rapport à l'autre sur ladite arête.
Les galets sont montés au moyen de paliers de butée sur des tourillons 33 et 34, fixés au moyen de goupilles dans les parties 32a et 32b du support et lesdits galets sont chanfreinés, de façon qu'ils présentent à leur partie de rencontre des bords en lame de couteau, comme on le voit sur la figure 6. Ces bords en lame de couteau. sont au même alignement que les bords des moitiés de support et ils sont légèrement plus aplatis que ces derniers de façon que, lorsque eux galets tournent à des vitesses différentes, ils puissent se rapprocher l'un de l'autre lorsqu'ils s'inclinent d'une façon différente, mais qu'ils ne puissent pas venir véritablement en contact l'un avec l'autre.
Le tourillon 34 est aplati de chaque côté à son extrémité ainsi une .clavette voisine de l'étrier 25; il forme/ 35 qui pénètre dans une rainure verticale 36 pratiquée dans l'étrier 25, ce qui permet le déplacement
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vertical du tourillon et du support 32b sans qu'il se produise un mouvement d'inclinaison de ces or- ganes les uns par rapport aux autres.
On supposera que le disque 10 (figure 4) tourne dans le sens des flèches et qu'on fait tour- ner le bras de commande dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre. En raison de la résistance de frottement considérable que rencon- trent les galets, les étriers 25 ne tournent pas dans les sabots 26 et 27. Par conséquent l'étrier de droite tourne dans le sens des aiguilles d'une montre tandis que l'autre tourne dans le sens con- traire, les sabots arqués glissant dans leurs guides respectifs 28 et 29.
En raison du fait que les galets se trouvent à des côt és opposés du centre autour duquel l'étrier s'incline ( ce centre étant le centre des sabots et des guides arqués) le galet 15 se soulève légèrement et le galet 14 descend légèrement, les deux moitiés de support glissant sur leurs bords de contact en lame de cou- teau, Les galets 14 et 15 amorcent alors un mou- vemeiit de précession dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre (pour l'observateur pla- cé au dessus du dispositif) et les galets 16 et 17
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/d-an,,-. le. sene commencent leur mouvement ae précession /sur leurs des aiguille:, es de précessionlasquels coCn.cident avec les bords d'une montre en lame de couteau le long desquels les supports viennent en contact l'un avec l'autre, comme on l'a représenté sur la figure 5.
En raison du fait que les galets 14 et 15 ont un mouvement de précession, d'inclinaison
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le mouvement d' inclinaison%s'u segrnenr â denture
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hélicoïdale engrenant avec la roue dentée hélicoï- dale 23, mouvement qui a pour effet de ramener l'étrier, par visage,de sa position inclinée vers sa position normale (verticale).Après que ce mouvement de rappel a eu lieu, le galet 15 descend et le galet 14 monte, les deux galets se trouvant à des côtés opposés du centre autour duquel s'in clire l'étrier, ainsi qu'il a été dit plus haut.
Mais ces mouvements relatifs ne seraient pas tou- jours égaux sauf pour les organes égalisateurs 31.
Par conséquent si le support 32b tend par exemple à descendre, il ne peut le faire qu'en inclinant les égalisateurs sphériques qui, à leur tour, déplacent l'autre élément de support 32a dans le sens opposé, Il ne peut donc se produire de déplacement de l'un d'eux sans un mouvement de compensation de l'autre. Par conséquent, lorsque le galet descen" dant 15 approche (dans le Mouvement de rappel précité dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une
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1!WU,Vl;l.!J.vUI.t l'd'une vis, montrer, à l'action, analogue à celle 2deaDddEqDBec/* qu'exercent les engrenages hélicoïdaux, par suite de la précession des galets) de sa position d'équi- libre dans laquelle son axe de rotation coupe l'axe des disques, le galet 14 doit remonter à sa posi- tion d'équilibre et cesser son mouvement de pré- cession en même temps que le galet 15.
On peut donc dire que les daux galets flottent dans l'étrier et que leur compensation automatique, grâce à la- quelle les galets compensent le mouvement relatif de déplacement des moitiés respectives de supports, a lieu malgré de petites inexactitudes de fabri- cation ou de montage des organes, Il est clair que les galets de l'autre paire fonctionnent d'une
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façon analogue.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mécaniser décrit ici mais qu'elle peut recevoir d'autres formes d'exécution sans qu'on s'écarte de son esprit.
REVENDICATIONS.
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1.- Mécanisme de transmission de force motrice à vitesse variable comprenant des disques de fric- tion de même axe qui présentent des gorges torot- dales dans leurs surfaces opposées, le mécanisme étant caractérisé par le fait qu'il comprend : plusieurs paires de galets de friction disposés entre les disques et coopérant avec les gorges to- roïdales que portent les disques; des paires de sup- ports pour chacune des paires de galets, supports susceptibles de s'incliner sur un axe transversal aux axes de rotation des galets et permett@nt aux galets de chaque paire de s'incliner relativement l'un par rapport à l'autre sur ledit axe ;
desor- ganes de support, enfin, dans lesquels les supports correspondant à chaque paire sont montés, en vue d'un déplacement longitudinal relatif.
2.- Mécanisme de transmission de force motrice à vitesse variable conformé à la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que les supports des galets peuvent déplacer de façon à amener la précession des galets de chaque paire à faire varier le rapport des vitesses du mécanisme.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.