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BREVET D'INVENTION ------------------ Changement de vitesse automatique
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La présente invention a trait aux mécanismes dits : changements de vitesse qui sont généralement employés dans les véhicules à moteur et utilisables'dans tous les cas où il s'agit de faire varier le rapport des vitesses @ .
entre un arbre moteur et un arbre commandé-
Conformément à l'invention, le mécanisme comporte un ou plusieurs trains d'engrenages épicycloïdaux dont une roue dentée peut librement tourner dans le sens de ro- tation de l'arbre moteur, mais est bloquée dans le/sens contraire-
Sur l'axe des roues épicycloidales est fixé, en ou- tre, un tambour qui prend, lui aussi, un mouvement épicy- cloidal et comporte une cavité annulaire contenant une certaine' quantité d'une matière fluide de haute densité, par exemple du mercure- Sur cette matière se développe @
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une fa.c :centrifuge qui s'oppose à la rotation du tam- -{<...:
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bour sur son propre axe et détermine le blocage des roues épicycloîdales, donnant lieu ainsi à la prise directe. au dessin annexé est illustrée, à titre d'exeme, une forme d'exécution d l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale de l'appareil.
- La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est la coupe moyenne d'une forme d'exécu- tion du tambour-
La fig. 4 est la coupe axiale d'une deuxième forme d'exécution du tambour-
La fig. 5 est une vue de côté d'un mécanisme connu de roue libre. au dessin, les méfies chiffres de référence désignent des parties analogues. Dans la forme de construction illustrée du mécanisme sont prévus deux trains d'engrenage montés l'un à côté de l'autre pour obtenir trois rapports différents de vitesse- On pourrait employer plusieurs trains montés de la même façon en série.
L'arbre moteur 1 est solidaire du porte-train 2 qui comporte les petits arbres tournants 3 parallèles à l'ar- bre moteur. A chaque arbre 3 sont fixés les roues den- tées 4, 5, et le tambour 6.
L'arbre commandé 9 est accouplé en rotation et en ligne droite avec l'arbre 1, solidaire de la roue dentée 8 qui engrène avec la roue 4. Une autre roue dentée 11 est montée sur l'axe des arbres 1, 9 et reliée à un méca- nisme de roue libre (fig. 5), de manière qu'elle puisse tourner dans le sens de rotation de l'arbre moteur et soit bloquée dans son mouvement en sens contraire. Le montage est effectué en fixant la bague 14 du mécanisme de roue libre à la partie p du carter et en reliant solidairement le moyeu de la roue 11 à la bague dentée 13 du dit méca-
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nisme. Le mécanisme représenté sur le dessin est du type à rouleaux, bien connu dans l'industrie des automobiles.
Le système, des deux arbres 1 et 9 repose sur des coussi- nets montés dans les parois p du carter.
La description donnée d'un des deux trains d'engre- nage fait aisément comprendre la structure du mécanisme entier, car le deuxième train est en toutes ses parties analogue au premier. Au surplus il se trouve, par rap- port à l'arbre 9, dans la même relation qui existe entre le train décrit et l'arbre 1. Le mécanisme se termine ainsi par un arbre commandé 19.
Le mode de fonctionnement de l'appareil est le sui- vant :
En supposant l'appareil monté sur une automobile, il faut tout d'abord considérer qu'au moment du démarrage une force motrice considérable est nécessaire pour mettre la voiture en mouvement. On met donc en marche le moteur; l'arbre 1 se mettant en rotation fait tourner le porte- train 2 qui en est solidaire, et le porte-train 2 entrai- nera dans sa rotation les arbres 3. Chacune des roues 4 (épicycloîdales) fixées à l'arbre 3 subit, dans son mouve- @ ment de révolution, la réaction de la roue 8, (réaction due à la charge de la voiture) et se met à tourner sur son propre axe 3 dans le sens de rotation de l'arbre moteur
1.
Avec la roue 4 tourne la roue 5, qui est aussi soli- daire de l'arbre 3, mais cette roue 5 engrenant avec la roue 11 subit la réaction de celle-ci due au fait qu'elle est bloquée par le mécanisme de roue libre (13,14).
., Il s'ensuit que les roues 4, 5 tout en tournant sur l'axe de l'arbre moteur et sur leur propre axe 3 coopèrent pour entraîner en rotation la roue 8, comme si la roue 4 était fixée sur son porte-train- L'arbre 9 est ainsi mis en rotation'avec une vitesse réduite ou vitesse différentiel-
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le.
Si l'on considère maintenant l'arbre 9 comme arbre moteur par rapport au deuxième porte-train et l'arbre19 cornue arbre commandé, on verra que l'arbre 19 sera en- traîné à une vitesse encore plus réduite. La voiture se met donc en mouvement avec une vitesse deux fois réduite et, si elle roule en palier, elle n'exigera, pour conti- nuer sa marche, qu'une force suffisante pour vaincre les résistances passives.
A ce moment entre en jeu la fonction du tambour, ou des tambours 6. Par suite du mouvement épicycloidal du tambour 6, le mercure est soumis à deux forces centrifu- ges dont celle qui dérive du mouvement de révolution entre en action.
Le mercure se place contre le diaphragme 18 ou bien contre une des palettes a au moment où la dite palette réncontre le nercure au point le plus éloigné de l'axe de rotation 1 Pendant le temps où le mercure ainsi soumis à la force centrifuge se trouve (sans pouvoir échapper) contre la dite palette, il exerce une pression due à cette force centrifuge ; en d'autres termes, il produit une for- ce dont la composante tangentielle au tambour s'oppose à la rotation de l'axe 3. L'équilibre entre cette compo- sante et la réaction de roue 8 sur la roue 4 aura lieu si cette réaction a une valeur déterminée, c'est à dire une valeur inférieure au maximum de la dite composante tangen- tielle.
L'équilibre dépendra donc de la masse de mercure, de la vitesse de rotation du porte-train (vitesse du moteur) et de la résistance opposée par l'arbre commandé. Dès que le point d'équilibre est dépassé, la roue 4 est bloquée et entraîne directement la roue 8, l'arbre 2 sera alors en prise directe- La prise directe entre l'arbre 9 et l'ar- bre 19 s'obtiendra aussi automatiquement lorsque se produi-
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ra l'équilibre entre la force tangentielle résultant de la force centrifuge agissant sur le mercure du deuxième porte- train et la-résistance de l'arbre 19. Les dimensions des engrenages, les rayons des porte-trains, la quantité de mer- cure pour chaque tambour seront en pratique choisis suivant les besoins.
Si dans sa marche la voiture rencontre une résistance quelconque, les conditions initiales sont reproduites et on arrive automatiquement à la démultiplication de la vi- tesse.
On remarquera encore .que la libre rotation de la roue 11 est utilisable pour faire rouler la voiture avec moteur arrêté, c'est à dire "à roue libre".