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Mécanisme de transmission à friction.
L'invention est relative aux mécanismes de transmis- sion à friction comportant entre des organes entraîneur et entraîne engagés l'un dans l'autre une couronne de billes de transmission; elle a pour but d'établir un mécanisme à fric- tion de ce genre de manière qu'il suffise d'un faible effort pour changer le rapport de transmission. Pour produire ce chan- gement on utilise une composante axiale de la charge afin qu'il soit aussi possible de changer automatiquement le rapport de transmission en fonction du moment de la charge que doit sur- monter le mécanisme.
Suivant l'invention, pour atteindre ce but, on constitue chacun des organes mutuellement engagés du
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mécanisme de transmission par deux disques, disposés symétriquement par rapport au plan médian de la couronne de billes, qui sont axialement déplaçables l'un par rapport à l'autre, la paire de disques entraîneurs coulissant à l'encontre d'un ressort ou organe analogue et la paire de disques entrainés coulissant sous l'action d'une composante axiale de la charge, et on prévoit entre les paires de disques, pour recevoir les billes de transmission,des gorges cunéiformes dont la largeur, déterminant la position radiale des billes, dépend de la position axiale réciproque des disques entraînés.
Le dessin -annexé représente schématiquement deux exemples d'exécution du mécanisme de transmission à friction.
Fig. 1 est une coupe axiale de la moitié supérieure d'un mécanisme à friction simple,
Fig. 2 est un croquis explicatif se rapportant à la fig. 1, et
Fig. 3 est une coupe axiale de la moitié supérieure d'un mécanisme à friction composé.
La forme d'exécution représentée sur la Fig. 1 est un mécanisme de changement de vitesses pour automobiles. 1 est un arbre entraîné par le moteur et 2 est un arbre allant au différentiel. Sur l'arbre 1 du moteur sont montés sans rotation relative, mais de manière à pouvoir coulisser axialement., deux disques Z et 4 poussés l'un contre l'autre par des ressorts 5. Dans un carter 6 relié à l'arbre 2 du différentiel sont montés vis-à-vis des disques .3 et 4 de l'arbre 1 du moteur des disques annulaires 7 et 8 qui peuvent tourner librement et se déplacer axialement. Dans les bords opposés des paires de disques 3, 4 et 7, 8 sont creusées respectivement des cavités en forme de gorges circulaires.
Les gorges sont constituées par des surfaces obliques courbes 9 des disques
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3, 4 et par des surfaces obliques courbes 10 des disques 7, 8.
Dans ces gorges circulaires cunéiformes est logée une couronne de billes 11 uniformément réparties à la périphérie des dis- ques dans le plan de symétrie des gorges 9, 10, et maintenues en place par une cage fixe de manière que les billes distinctes ne puissent exécuter aucun mouvement dans le sens de la rota- tion des disques 3, 4 et 7, 8, mais puissent cependant se dé- placer radialement par rapport à l'arbre 1. La cage fixe peut être constituée, par exemple, par des bras 12, représentés schématiquement, qui maintiennent les billes 11 à leur place dans le sens de la rotation des disques tout en permettant un déplacement radial des billes par rapport à l'arbre 1.
Entre les disques annulaires 7, 8 et le carter 6 il est prévu de part et d'autre une sorte d'accouplement de roue libre constitué par exemple par trois billes 13 répar- ties à la périphérie des disques annulaires 7, 8. Ces billes portent d'une part contre les faces des disques 7 et 8, per- pendiculaires à l'axe de l'arbre, et d'autre part¯,contre des surfaces de guidage et de serrage courbes 14 formées dans le carter 6 (Fig. 2).
Sous l'action des ressorts 5, la couronne de billes 11 est retenue sans jeu entre les disques 3, 4 et 7, 8 et en outre, sous l'effet de coin des billes 11, les disques exté- rieurs 7 et 8 s'écartent suffisamment l'un de l'autre pour que les billes 13 soient serrées sans jeu entre ces disques et les surfaces de serrage 14.
Le mécanisme de transmission décrit fonctionne de la manière suivante:
Si l'on suppose que l'arbre 1 du moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, indiqué par la flèche (vue de droite sur la Fig. 1), les billes 11 tournent sous l'action @
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des surfaces de friction des disques entraîneurs 3 et 4 en sens inverse des aiguilles d'une montre et provoquent une ro- tation des disques extérieurs entraînés 7 et 8 en sens inverse des aiguilles d'une montre. Les disques 7 et 8 entraînent avec eux les billes 13 de l'accouplement à roue libre, de sorte que ces billes se coincent dans l'intervalle décroissant (Fig. 2) compris entre les disques 7 et 8 et les surfaces de guidage 14 du carter 6 et entraînent ce dernier.
Le rapport de transmis- sion du mécanisme est déterminé par les points de contact des billes 11 avec les surfaces 9, 10 des disques 3, 4 et 7, 8.
Quand alors la charge augmente, le bottier 6 reste en arrière avec les surfaces de guidage 14. De ce fait les surfaces de guidage 14 du bottier 6 repoussent les billes 13 vers le plan médian de la couronne de billes 11, de sorte que les disques 7 et 8 se rapprochent l'un de l'autre. Sous l'effet de coin de leurs surfaces 10, la couronne de billes.11 se déplace radia- lement vers l'arbre 1. A leur tour, les billes 11, qui s'en- foncent entre les surfaces 9 des disques 3, 4, repoussent ces deux disques l'un de l'autre à rencontre des ressorts 5, ce qui diminue le rapport de transmission du mécanisme.
Par contre, quand la charge de l'arbre 2 diminue, le bottier 6 tourne plus vite, de sorte que les billes 13 passent dans un intervalle plus large entre 14' et 7 ou 14 et 8 et les ressorts 5 peuvent rapprocher davantage l'un de l'autre les disques 3, 4, en élargissant ainsi radialement la couronne de billes 11 et en repoussant l'un de l'autre les disques 7, 8 de manière que les billes 13 soient toujours logées sans jeu. De cette façon on peut réaliser un réglage automatique du rapport de trans- mission du mécanisme en fonction de la charge que doit surmon- ter 3.'arbre 2.
Le rapport de transmission peut d'ailleurs aussi être réglé à la main, et ce mécanisme de transmission présente @
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l'avantage qu'il suffit d'un très faible effort pour régler son rapport de transmission, car il n'y a à surmonter que la différence entre les composantes axiales de la charge et de la force des ressorts 5. C'est ainsi, par exemple, qu'il est aussi possible d'opérer le réglage directement à la main en n'employant qu'un très faible effort.
Pour obtenir une relation déterminée entre la charge et le rapport de transmission établi chaque fois par le mécanisme, on choisit de manière appropriée d'une part la courbure des surfaces 9 et 10 des disques 3, 4 et 7, 8, d'autre part la courbure des surfaces de serrage 14 du carter 6 et enfin le comportement (la caractéristique) de la tension du ressort 5 sous une charge variable. En choisissant convenablement ces éléments de construction on peut déterminer d'avance les variations du rapport de transmission en fonction de la charge.
Evidemment il faut aussi agencer les surfaces 9 et 10 des disques 3, 4 et 7, 8 de manière qu'en, prise directe il se produise un blocage automatique des billes entre les surfaces 9 et 10 des disques 3, 4 et 7, 8.
Quand il s'agit de surmonter des efforts radiaux importants exigeant des efforts de serrage d'une grande intensité, on peut réaliser une diminution de ces efforts en disposant côte-à-côte deux ou plusieurs mécanismes de transmission simples. Sur la Fig. Z est représenté un pareil mécanisme de transmission composé de deux mécanismes de transmission simples. Entre les disques déplaçables 3, 4 et 7, 8 sont alors montés des disques de butée 15 et 16 dont le disque 15 est de préférence calé sur l'arbre 1, tandis que le disque annulaire 16 est fixé au carter 6.
Par contre,quand on désire avoir pour le mécanisme de transmission des limites de réglage plus étendues que celles
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fournies par les surfaces courbes 9, 10 des disques 3, 4 et 7, 8, on peut monter l'en série" les dispositifs décrits cidessus, ce qui fait croître proportionnellement à la deuxième puissance l'étendue des variations du rapport de transmission.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Mécanisme de transmission à friction comportant, entre des organes entraîneur et entraîné engagés l'un dans l'autre, une couronne de billes de transmission, caractérisé en ce que chacun des organes mutuellement engagés du mécanisne de transmission est constitué par deux disques, disposés symétriquement par rapport au plan médian de la couronne de billes, et axialement déplaçables l'un par rapport à l'autre, la paire de disques entraîneurs coulissant à l'encontre d'un ressort ou organe analogue et la paire de disques entraînés coulissant sous l'action d'une composante axiale de la charge, les deux paires de disques comprenant entre eux, pour recevoir les billes de transmission, des gorges cunéiformes dont la largeur, déterminant la position radiale des billes,
dépend de la position axiale réciproque des disques entraînés.