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Mécanisme de changement progressif de vitesse.
La présente invention a pour objet un mécanims de change= ment progressif de vitesse comportant un anneau oscillant à inclinaison réglable relié par l'intermédiaire de bielles à des organes d'embrayage ou d'enclenchement disposés sur deux arbres s'embrayant alternativement et se débrayant chaque fois pendant leur fpnctionnement avant la fin de la course, pour actionner l'arbre récepteur.
Les mécanismes connus de ce genre présentent l'inconvé= nient d'avoir une marche très bruyante due à ce que les deux
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arbres d'embrayage ne travaillent pas d'une façon permanente, mais alternativement. L'arbre d'embrayage ne travaillant pas subit un entraînement de la part de l'arbre récepteur, de sorte que l'alternance continuelle dans 1'entraînement par les arbres d'embrayage provoque un choc dans les trains d'engrenages et un bruit continuel de battements.
L'invention a pour but de remédier $ cet inconvénient et, pour cela, chaque bielle est reliée deux organes d'embrayage qui sont disposés sur chacun des arbres d'embrayage se trou= vant en liaison avec l'arbre récepteur et qui agissent alterna= tivement sur celui-ci par les mouvements successifs de va-et-.- vient des bielles, le tout étant disposé de telle sorte que chaque bielle travaille dans les deux sens sur l'arbre récep= teur et que les deux arbres d'embrayage agissent d'une fagon continue sur l'arbre récepteur.
De plus, un mécanisme de ce genre peut présenter, au moins, l'une des caractéristiques suivantess a) chaque bielle commande les deux dispositifs d'embrayage correspondants par un segment denté commun, b) deux segments dentés agissent sur les organes d'embraya= ge correspondants par l'intermédiaire d'un pignon de renverse= ment du sens de la marche, c) l'un des arbres d'embrayage est disposé au-dessous, l'autre au dessus de l'arbre récepteur et perpendiculairement à ce dernier qui est relié aux arbres d'embrayage par un pignon hélicoïdal commun, d) dans ce dernier cas, l'arbre moteur et l'arbre récep= teur sont accouplés automatiquement l'un à l'autre par un dispositif d'accouplement manoeuvré par l'organe de commande
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du disque inclinable,
lorsque le mécanisme est réglé pour le rapport maximum de vitesse par l'intermédiaire de l'anneau oscillant. e) chaque bielle est reliée au dispositif d'embrayage correspondant par deux crémaillères solidaires l'une de l'autre, f) ces crémaillères solidaires l'une à l'autre forment les parties d'un châssis auquel sont reliées, au moyen de le= viers de réduction et d'une seconde bielle, les bielles entrai= nées par l'anneau oscillant, g) l'arbre récepteur est relié à l'arbre intermédiaire situé dans son prolongement par des engrenages planétaires coniques dont les axes sont portés par un anneau ne pouvant tourner par rapport à eux, mais pouvant coulisser axialement et pourvu d'une denture périphérique ainsi que d'une denture d'accouplement sur chacune de ses faces antérieure et posté= riedre,
le dit anneau étant en liaison d'entraînement pour la marche rapide dans sa position moyenne avec un pignon entraîné par l'un des arbres précités et étant accouplé, dans l'une de ses positions extrêmes, avec le pignon de marche avant normale et, dans son autre position extrême, avec une denture fixe de marche arrière.
De nombreux appareils peuvent être établis conformément aux principes ci-dessus définis.
Les dessins ci-joints donnés 1 titre d'exemple et qui ne sauraient, en aucune façon, limiter la portée de la présente invention, se réfèrent à des dispositifs établie conformément aux principes ci-dessus définis.
Dans ces dessins:
La fig. 1 est une coupe axiale verticale de l'un de ces dispositifs.
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La fig. 2 est une vue en plan du même dispositif, le couvercle du catter étant enlevé.
La fig. 3 est une coupe horizontale axiale du même dispositif.
Les figs. 4,5,6, et 7 sont des coupes transversales verti= cales faites suivant les lignes IV-IV, V-V, VI-TI et VII-VII du dispositif de la figure 1.
Les figs. 8 à 11 sont des schémas montrant les phases succes= sives d'entraînement des différents groupes de pignons.
La fig. 12 montre un détail.
La fig.13 représente schématiquement une variante d'une par= tie du mécanisme.
Dans ces diverees figures, les mêmes signes de référence dé= signent les mêmes éléments.
1 est le carter du mécanisme ; 2 est l'arbre moteur monté à travers l'une des extrémités de ce carter ; 3est un arbre inter médiaire et 4 est l'arbre récepteur. Ces trois arbres sont tous coaxiaux les une aux autres. L'arbre moteur 2 est pourvu d'une tête d'entraînement 5 établie avec deux tourillons 6 disposés per= pendiculairement à l'arbre 2 et servant de pivot d'oscillation à un disque oblique 7; un anneau'oscillant 9 est monté dans une rainure circulaire extérieure 8 de ce disque 7; cet anneau peut tourner et est engagé au moyen d'un galet 10 dans une gorge fixe de guidage 11, de sorte qu'il ne peut pas prendre part à la rota= tion du disque oblique et que, par conséquent, il exécute un mouve= ment d'oscillation d'une amplitude plus ou moins grande et qui correspond à l'inclinaison de ce disque.
Le changement d'inclinai= son du disque oblique 7 se fait au moyen d'un manchon 13 à roule= ment à bielles mobile axialement le long de l'arbre moteur ; ce
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manchon est relié ce disque au moyen d'une biellette articulée 12. Ce manchon 13 est pourvu d'une rainure périphérique dans la= quelle est engagée dne bague 14 qui porte un tourillon 15 engagé dans une mortaise 16 de guidage établie dans le socle 17 d'un pa= lier intérieur 18 de l'arbre de opmmande; cette bague 14 porte deux tourillons latéraux 19 d'entraînement grâce auxquels elle est accouplée à deux leviers à fourche 20 qui peuvent osciller autour de pivots 21 du socle 17 ; dans la fourche de chacun de ces leviers est engagé un tourillon 22 de commande disposé sur un plateau de manivelle 23.
Les plateaux de manivelles 23 sont montés sur un arbre transversal commun 24 qui repose sur deux bras 25 du palier 18 dirigés vers le haut et qui porte, calé entre ces derniers, un pignon 26 en prise avec un segment denté 27 qui peut être amené au moyen du levier a main 28, dans une position quelconque, cor= respondant au rapport de vitesse désiré. Dans le réglage du seg= ment de l'une de ses positions extrêmes a son autre position ex= trame, le pignon 26 exécute, avec l'arbre 24, une demie révolution, les tourillons de manivelle 22 donnant aux leviers 20 un mouve= ment de va-ou-vient.
De la sorte, le manchon 13 peut être déplacé de l'une de ses positions extrêmes à l'autre et le disque oblique 7 et son anneau oscillant peuvent être portés de leur position correspondant à leur inclinaison maxima dans un sens à la position opposée correspondant à leur inclinaison maxima dans l'autre sens.
Dans la position moyenne du levier 28, le disque oblique 7 est perpendiculaire à l'arbre 2 et le mécanisme de changement de vites= se débrayé. L'anneau oscillant 9 est pourvu de quatre bras 9a,9b, 9c, 9d disposés à 90 les uns par rapport aux autres et à 45 par rapport à l'horizontale ou à la verticale; chacun de ces bras est articulé sur un segment denté au moyen d'une bielle ; dans les
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figures, les quatre segments dentés ainsi établis sont repré= sentés en 39,40, 41 et 42 et les quatre bielles en 29,30,31 et 32.
Ces segments dentés sont montés par paire des deux côtés du palier 18, les uns 39 et 40 sur un pivot commun 33 et les deux autres 41 et 42 sur un pivot commun 34; les deux axes 33 et 34 sont coaxiaux et chacun d'eux prend appui, ! une extrémité, sur le palier 18 et, à l'autre extrémité, sur la paroi latérale correspondante du carter. Par l'intermédiaire des bielles 29 et 30, les bras supérieurs 9a et 9b agissent sur les segments . dentés 39 et 40. auxquels ils sont reliés par articulation au-dessus des axes 33 et 34, tandis que les bras inférieurs 9c et 9d sont reliés aux segments dentés 41 et 42 au moyen des bielles articulées 31 et 32.
Par l'intermédiaire d'un pignén 35 de renversement du sens de marche, deux pignons 37 et 38 sont placés sous la dépendance du segment denté 39; de manire, par l'intermédiaire d'un pignon 36 de renversement du sens de marche, deux pignons 43 et 44 sont placés sous la dépendance du seg- ment denté 40 ; segment denté 41 est en prise avec deux pig= nons 45 et 46 et de manière similaire, le segment denté 42 est en prise avec deux pignons 47 et 48.
Les pignons 37, 43, 45 et
47 sont disposés fous par paires sur un arbre transversal 49 situé au-dessus de l'arbre intermédiaire 3 et les pignons 38,
44,46 et 48 sont, également, fous sur un arbre transversal 50 situé au-dessous de l'arbre intermédiaire 3, des deux côtés du plan vertical passant par l'axe de l'arbre intermédiaire et cela de façon telle que, sur un coté de cet arbre, les pignons
37 et 45 sont disposés directement ! côté l'un de l'autre sur l'arbre supérieur 49 et les pignons 38 et 46 sur l'arbre . inférieur 50, tandis que, de l'autre côté de l'arbre intermédi= aire, les pignons 43 et 47 sont montés sur l'arbre supérieur
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49 et les pignons 44 et 48 sur l'arbre inférieur 50.
Chacun des pignons 37,38,43,44, 45, 46,47 et 48 est relié rigide= ment à la pièce intérieure d'embrayage 52 d'un encliquetage à galet 52, 52a d'un type connu en soi, dont la pièce extérieure d'embrayage 52a est calée sur l'arbre transversal correspondant, 49 ou 50. Les cavités de la pièce intérieure d'embrayage rece= vant les galets sont disposées de telle sorte que les deux arbres 49 et 50 sont entraînés dans des sens de rotation oppo= ses et, dans l'exemple représenté, il a été admis que l'arbre 49 doit tourner dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre (fig.l) et l'arbre 50 en sens opposé. La rotation des arbres 49 et 50 est transmise par les pignons hélicoïdaux 54 et le pignon hélicoïdal commun 55 1-l'arbre intermédiaire 3.
Cet arbre est monté d'un côté dans un palier à bielles 53 et de l'autre côté, par un tourillon, dans une douille 56 (fig.3) qui est fixée à un tourillon prévu à l'extrémité de l'arbre moteur 2 et qui, d'autre part, porte, calée sur elle, la ba= gue intérieure du palier à rouleaux 18; un pignon 57 est re= lié rigidement aussi à l'arbre moteur 2 ; sa face antérieure face située 1 droite dans les figures 1 et 3, il est muni d'une denture à griffes 58 destinée à coopérer avec les griffes correspondantes d'un manchon a griffes 59 monté de manière a pouvoir coulisser axialement sur l'arbre intermédiaire 3 au moyen d'un dispositif de commande qui sera décrit ci-après;
de la sorte, l'arbre 3 se trouve directement accouplé avec l'arbre 2 lorsque le levier à main 28 est placé dans la posi= tion du rapport maximum des vitesses. Les mouvements de cou= lissement du manchon 59 le long de l'arbre 3 sont réglés par un étrier 60 engagé dans une rainure circulaire de ce manchon
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cet étrier est relié d'une façon articulée à un levier double à deux bras 61 placé sous la dépendance d'un ressort 62 qui tend à maintenir constamment les griffes du manchon 59 écartées des griffes de la denture 58. A l'extrémité supérieure du le= vier 61 sont articulés deux tâteurs 64 qui peuvent se déplacer le long d'un boulon 63 qui les guide; par son extrémité gauche à double chanfrein (fig.12) chacun d'eux est en contact avec une saillie non circulaire 23a des plateaux de manivelle 23.
La surélévation concentrique de la saillie 23a s'étend, y ex= clus les chanfreins, sur 1800 du pourtour, de sorte que le dé= placement du manchon 59 a lieu pour l'une des positions extré= mes du manchon 13 de commande du disque oblique 7.
Le pignon 57 commande par un pignon 65 un arbre 66 dont l'extrémité antérieure entraîne, par l'intermédiaire d'un mé- canisme 67 à roue à denture hélicoïdale et vis sans fin, une pompe a huile, non représentée, et connue en soi, destinée au graissage du mécanisme. En arrière du palier 53, l'arbre inter= médiaire 3 porte un pignon 68 pourvu d'une denture cylindrique 68a et d'une denture conique 68b. Deux engrenages planétaires coniques 69 montés sur des tourillons 70 et pouvant tourner fous autour de l'arbre 3 sont en prise, d'une part, avec la denture conique 68b et, d'autre part, avec un pignon conique 71 calé sur l'arbre récepteur 4.
Les tourillons 70 et deux bras, non représentés, formant avec ceux-ci un coisillon, por= tent un anneau 72 ; anneau 72 est muni, sur son pourtour extérieur, de deux dentures d'engrenages 72a et, aur tes faces antérieure et postérieure, de deux dentures à griffes 72b et 72c; de plus, cet anneau 72 est mobile axialement par rapport aux arbres 3 et 4.
La denture 68a engrène avec un pignon 73
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(fig.l) monté fou sur l'arbre 66 et solidaire de deux pignons 74, le tout formant un mécanisme intermédiaire de marche rapide qui travaille avec la denture périphérique 72a lorsque l'anneau 72 est dans sa position moyenne, L'anneau 72 est manoeuvréà l'aide d'une bague de glissement 75 placée entre les dentures 72a et sur laquelle sont articulés deux leviers 76 calés sur un arbre commun 77 qui peut tourner sous l'action d'un levier non représenté. Pour la marche avant normale, c'est-à-dire le mécanisme de marche rapide étant débrayé, l'abneau 72 doit être amené dans la position antérieure extrême, dans laquelle la den= ture à griffes 72c se trouve en prise avec la denture griffes correspondante 68c du pignon 68.
Pour la marche arrière, l'annesu 72 est mis dans sa position postérieure extrême, dans laquelle la denture a griffes 72b est en prise avec une denture a griffes 78 disposée sur la paroi arrière du carter et, par conséquent, fixe.
Le fonctionnement du mécanisme de changement de vitesse progressif décrit est le suivant, pour ce qui concerne le chan= gement proprement dit des vitesse : Lorsque le disque inclinable est perpendiculaire à l'arbre moteur 2, l'anneau oscillant 9 est immobile; il ne transmet donc aucun mouvement aux segments de roues dentées 39, 40,41, 42 ni, par suite, aux arbres 49, 50 et 3.En plaçant ce disque 7 dans mne position oblique par rapport à l'arbre moteur 2,l'anneau oscillant est animé, d'une manière connue, de mouvements oscillatoires de va-et-vient dans la direction longitudinale de l'arbre 2. De plus, les bras 9a, 9c et 9b,9d disposés deux a deux diamétralement les uns par rapport aux autres exécutent des mouvements de sens opposés l'un par rapport à l'autre.
Si par exemple, le bras 9a oscille vers l'arrière ( vers la droite sur la figure 1), alors, le
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bras 9 se déplace de la même quantité vers l'avant. Dans les positions extrêmes de ces bras, les.deux autres bras 9b et 9d se trouvent dans leur position moyenne et avec le mouvement admis pour les bras 9a et 9c, le bras 9b se meut, avec un sens de rotation correspondant de l'arbre 2, également vers l'arrière et le bras 9d vers l'avant. Les segments dentés 39,40,41,42 sont animés alternativement de mouvement de va-et-vient par les bielles 29,30,31,32 articulées aux bras précités. De cette fa- çon, les pignons 37, 38 et 43 à 48 qui sont en prise avec eux ainsi que les pièces intérieures d'embrayage 52, sont égale= ment animés de mouvements rotatifs de va-et-vient.
Comme les cavités des galets des pièces d'embrayage 52 entraînées par le même segment de roue dentée sont placées d'une façon inverse l'une par rapport à l'autre, ces pièces d'embrayage traiaillent dans des sens de rotation opposés, donc alternativement l'une après l'autre. Par suite de la rotation du disque inclinable
7, les bielles exécutent successivement les mêmes mouvements moteurs. Si donc, par exemple, la bielle 29 vient dans sa posi= tion la plus arrière (fig. 8), la bielle 30 se trouve, alors, à mi-chemin de son mouvement vers l'arrière, la bielle 31 arrive dans la position avant extrême et la bielle 32 se trouve à mi- chemin de son mouvement vers l'avant.
Dans le mouvement de la bielle 29 vers l'avant, qui se produit, ensuite, le segment denté 39 entraîné par cette bielle agit par l'intermédiaire des pignons 35 et 38 sur l'arbre 50 et, en même temps, le seg= ment denté 41 entraîné par la bielle 31 se déplaçant vers l'arrière agit par l'intermédiaire du pignon 47 sur l'arbre
49. Les deux autres embrayages de ces deux segments dentés sont, à ce moment, sans action. Deux arbres 49 et 50 agissent donc
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en même temps et dans la même mesure sur l'arbre 3.
Le rapport de démultiplication des engrenages 39 (40), 35 (38), 37 (43) ou 38 (44) d'un côté et des engrenages 42 (41), 45 (47) ou 46 (48) doit naturellement être choisi le même; dans l'exemple représenté, il est de 5:1 ou 1:5, de sorte que pour une marne vitesse des segments dentés agissant simultanément, les deux arbres agissent avec une même vitesse sur l'arbre 3.
Avant que les Nielles 29 et 31 aient atteint leur position extrême avant ou arrière, leur efficacité est supprimée par les bielles 30 et 32. Apres le mouvement de retour, le segment denté 39(41) fait tourner les engrenages 35,37 (47), 38 (48) en sens inverse, sans agir auparavant sur les arbres 49 et 50, parce que la vitesse des bielles 30 et 32 travaillant, alors, sur ces arbres est encore plus grande que celle que ces arbres reçoivent par l'intermédiaire des pignons 39,35 et 37 agissant sur l'arbre
49 ou des pignons 41 et 48 agissant sur l'arbre 50.
Avant que les bielles 30 et 32 aient atteint leurs posi= tions extrêmes antérieures ou postérieures, les bielles 29 et 31 commencent de nouveau à agir, mais, cette fois, par l'inter= médiaire du pignon 37 sur l'arbre 49 et par l'intermédiaire du pignon 48 sur l'arbre 50. Les bielles travaillent donc dans les deux sens et cela dans un sens de mouvement sur l'un des arbres 49 et 50 et dans le sens opposé de mouvement sur l'autre arbre /et comme il y a quatre paires de pignons d'embrayage se dé= brayant réciproquement, ces arbres sont continuellement en= traînés simultanément.
Tout choc dans le flanc des dents des pignons de commande 54 et 55, par suite d'un manque momentané d'entraînement par l'un des arbres 49 et 50 est, ainsi, évité et, par conséquent, le bruit résultant d'une telle alternance d'entraînement est aussi supprimé.
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A la place de segments de roues dentées, il est aussi pos= sible d'employer, comme le montre la figure 13, quatre paires de crémaillères 39a, 40a, 4-la et 42a réunies chacune 1 un chas= sis, pour la commande des pignons d'embrayage 37,38,43,44,45,46 47,48 qui, dans ce cas, ont tous, sans exception, le marne dia= mètre. Pour obtenir le rapport de réduction nécessaire, les bielles 29,30, 31 et 32 agissent chacune au moyen d'un levier intermédiaire de réduction 79,80, 81 ou 82 et de bielles 83, 84, 85 et 86 sur les châssis des crémaillères pouvant coulisser dans des glissières. Par un choix convenable du sens d'action des organes d'embrayage, une action similaire à celle réalisée dans le cas de l'exemple précédement décrit est obtenue sur les arbres 49 et 50.
R é s u m é.
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